Fornecimento de água e tratamento de águas residuais em

Forças Nacionais Destacadas

César Batista Pestana

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Militar

Orientadores

Professora Doutora Filipa Maria Santos Ferreira

Tenente-Coronel de Engenharia Carlos Alberto Rocha Afonso

Júri

Presidente: António Alexandre Trigo Teixeira

Orientador: Professora Doutora Filipa Maria Santos Ferreira

Vogais: Ana Fonseca Galvão

Major de Engenharia Artur Jorge Espada Caracho

Outubro de 2015

Agradecimentos

A realização da presente dissertação é dedicada às pessoas que contribuíram não só para a realização da

mesma, mas também para todos aqueles que acompanharam o meu percurso desde o início da minha formação.

Quero agradecer inicialmente à Academia Militar por me ter dado a possibilidade de realização deste curso,

possibilitando também a realização de um sonho.

Agradeço à minha orientadora, professora Filipa Ferreira, pela ajuda e apoio na realização desta dissertação

e por ter sempre demonstrado curiosidade e interesse pelo âmbito militar, sugerindo sempre opiniões que

permitam que este documento seja útil em operações militares futuras.

Agradeço a todos os oficiais que me auxiliaram ou que me forneceram contactos de forma a que me fosse

fornecida a ajuda, nomeadamente, o meu co-orientador, Tenente Coronel de Engenharia Rocha Afonso,

Tenente Coronel de Engenharia Domingues, Major de Engenharia Caracho, Major de Engenharia Dias, Capitão

de Engenharia Costa.

Um especial agradecimento à minha família, Maria Julieta Taveira Batista, André Batista Pestana e Raquel

Margarida Batista Pestana, que acompanharam sempre o meu percurso, nunca esquecendo as palavras de força

e coragem, que sustentaram e sustentam a minha vontade de vencer, mesmo quando o percurso é difícil.

Aproveito também para agradecer a todos os meus amigos e camaradas, em especial ao meu amigo e

camarada Nuno André Ventura Alves, que sempre me acompanhou em todo o percurso na Academia Militar e

no Instituto Superior Técnico, sempre disposto a ajudar e demonstrando um grande espírito de camaradagem

na superação das várias dificuldades que surgiram pelo percurso.

Agradeço à Inês Ponces pelo apoio incondicional na realização desta dissertação de mestrado.

i

Resumo

O abastecimento de água e a drenagem de águas residuais são funções essenciais num aquartelamento de

campanha. Estas funções influenciam diretamente a manutenção da prontidão e eficácia de uma força militar

destacada para uma operação e consequente sucesso da mesma.

O consumo de água em campanha pode ser variável consoante o efetivo e as características da força

destacada, clima, ambiente operacional e o tempo de permanência previsto para a operação. Apresenta-se nesta

dissertação de mestrado uma metodologia de planeamento do sistema de abastecimento de água, do sistema

de drenagem e dos órgãos de tratamento de águas residuais, aplicáveis a situações de campanha.

Considerando o conteúdo desta dissertação foi realizado um caso de estudo relacionado com o

aquartelamento de campanha construído no âmbito da operação militar da UNIFIL, no Líbano. Apresenta-se

ainda o enquadramento geográfico do país e a análise da sua situação relativamente ao saneamento,

informações essas que podem ser muito importantes na decisão da melhor localização para o aquartelamento.

Na análise do caso de estudo procedeu-se ao dimensionamento das redes de abastecimento de água, de

drenagem de águas residuais e dos órgãos de tratamento adequados. Foram sugeridas algumas alterações no

traçado, diâmetros da rede de drenagem de águas residuais, assim como na geometria da fossa sética existente,

pois encontrava-se sobredimensionada. Devido à ausência de tratamento do efluente dela proveniente, o que é

nocivo a nível ambiental, sugeriu-se ainda a aplicação de um aterro filtrante como órgão de tratamento

complementar.

Palavras-Chave: Drenagem de águas residuais; órgãos de tratamento; abastecimento de água;

campanha; operação militar.

ii

Abstract

Water supply and wastewater disposal are core functions in a field camp that directly influence the

way the forces deployed to an operation are able to maintain their readiness and effectiveness and be

successful.

Water consumption in a field camp can vary depending on the size and functionality of the deployed

forces, climate, operational environment, and intended length of the operation. This Master thesis

presents the methods for planning the water supply system, wastewater disposal and treatment in the

context of field of operations.

Taking into account the contents of this dissertation, we have carried out a case study related with

the field camps involved in the UNIFIL military operation in Lebanon. This thesis described the

geographical context of the country where is analysed its situation in terms of sanitation, which has

provided with valuable information for deciding on the best location for the camp.

The case study focused on the design of the water supply and wastewater disposal networks, and

on the appropriate treatment systems. Suggestions were made as regards some changes in its layout,

diameter of the wastewater drainage network, and in the geometry of the existing septic tank, as it was

oversized. Due to the absence of effluent treatment, which has harmful consequences on the

environment, we also suggested the use of a landfill with a filter system as a supplementary treatment

device.

Keywords: Wastewater disposal; treatment devices; water supply; field; military operation.

iii

Índice

1. Introdução .................................................................................................................................................. 1

1.1. Justificação e âmbito da dissertação ................................................................................................. 1

1.2. Organização ....................................................................................................................................... 2

2. Integração do saneamento no sistema de Engenharia Militar .................................................................. 3

3. Abastecimento de água em contexto operacional .................................................................................... 4

3.1. Fatores integrantes no planeamento do abastecimento de água .................................................... 7

3.1.1. Efetivo da força destacada ..................................................................................................... 10

3.1.2. Características da força destacada ......................................................................................... 10

3.1.3. Clima ....................................................................................................................................... 11

3.1.4. Ambiente Operacional: nível de atividade Nuclear, Biológica e Química (NBQ).................... 14

3.1.5. Tempo de permanência no teatro de operações ................................................................... 15

3.2. Armazenamento de água em reservatórios vs. água engarrafada ................................................. 18

4. Drenagem de águas residuais em contexto operacional ......................................................................... 21

4.1. A importância do planeamento ...................................................................................................... 22

4.2. Análise de situação .......................................................................................................................... 22

4.3. Desenvolvimento de estimativas .................................................................................................... 24

4.4. Identificação de necessidades ......................................................................................................... 26

4.5. Avaliação da capacidade de gestão de águas residuais .................................................................. 27

4.6. Identificação de soluções ................................................................................................................ 27

4.6.1. Métodos expeditos para tratamento de águas cinzentas em campanha .............................. 28

4.6.2. Métodos expeditos para coleta de águas negras em campanha ........................................... 37

4.6.3. Tratamento das águas residuais provenientes de uma rede de drenagem separativa

doméstica em campanha .............................................................................................................................. 44

5. Normas ambientais no saneamento ........................................................................................................ 57

5.1. Aplicabilidade e seleção das normas ............................................................................................... 57

5.2. Implementação das normas no aquartelamento ............................................................................ 58

6. Caso de estudo ......................................................................................................................................... 60

6.1. Enquadramento geográfico ............................................................................................................. 61

6.2. Nível de saneamento no país .......................................................................................................... 65

6.3. Implantação do aquartelamento português ................................................................................... 67

6.4. Abastecimento de água e drenagem de águas residuais no aquartelamento ................................ 69

6.5. Dimensionamento das redes de abastecimento de água e drenagem de águas residuais ............ 71

6.5.1. Rede de Abastecimento de Água ........................................................................................... 71

6.5.2. Rede de Drenagem de Águas Residuais ................................................................................. 77

6.5.3. Órgãos de tratamento ............................................................................................................ 81

7. Considerações Finais ................................................................................................................................ 84

iv

Índice de Figuras

Figura 2.1 – Área de ação das forças nacionais a nível internacional (adaptada de Cor. Maio et al., 2012)......3

Figura 3.1.1 – Relação entre número de militares que constituem a força destacada e o consumo por dia. 10

Figura 3.1.2 – Distribuição das temperaturas do ar pelo planeta para o mês de Março (adaptada de

Department of Geography, University of Oregon, 2000). .................................................................................... 11

Figura 3.1.3 – Variação das capitações mínimas e de sustentação por tipo de clima. .................................... 14

Figura 3.2.1 – Variação de dias de abastecimento de reserva (DOS) de acordo com diferentes organizações

(fontes: NATO, 2008; ordem de operações na operação portuguesa no Líbano - HQ NAQOURA UNIFIL Março de

2008; National Defence, 2005 e Ministry of Defence, .......................................................................................... 20

Figura 4.3.1 – Capitações padrão para dimensionamento da rede de drenagem em aquartelamentos de

campanha segundo algumas referências. ............................................................................................................. 26

Figura 4.6.1 – Poço de infiltração, fonte: Ahmed, 2013. ................................................................................. 31

Figura 4.6.2 – Poço de infiltração com paredes de alvenaria (adaptada de Bartolomeu, 1996). ................... 31

Figura 4.6.3 – Representação de uma trincheira de infiltração (adaptada de Headquarters Department of the

Army, 2013). ......................................................................................................................................................... 32

Figura 4.6.4 – Representação de uma lagoa de evaporação (adaptada de Headquarters Department of the

Army, 2013). .......................................................................................................................................................... 34

Figura 4.6.5 – Configuração de um campo de evaporação (adaptada de Headquarters Department of the

Army, 2013). .......................................................................................................................................................... 35

Figura 4.6.6 – Representação de uma caixa de retenção de gorduras expedita através de camadas de areia e

brita (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013). .................................................................... 36

Figura 4.6.7 – Representação de uma caixa de retenção de gorduras expedita através de um defletor de

madeira (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013). .............................................................. 36

Figura 4.6.8 – Representação de um local de lavagem de viaturas (adaptada de Headquarters, Department of

the Army, 2013). ................................................................................................................................................... 37

Figura 4.6.9 – Latrina química ou Porta-Johns (fonte: Dumpsters of Ann Arbor, s.d.).................................... 38

Figura 4.6.10 – Ilustração de uma latrina straddle trench (adaptada de Headquarters, Department of the

Army, 2013). .......................................................................................................................................................... 39

Figura 4.6.11 – Representação de uma latrina profunda (adaptada de Headquarters, Department of the Army,

2013). .................................................................................................................................................................... 40

Figura 4.6.12 – Representação de latrina com recurso a poço (adaptada de Headquarters, Department of the

Army, 2013). .......................................................................................................................................................... 41

Figura 4.6.13 – Modelo de uma latrina de queima fechada (adaptada de Headquarters, Department of the

Army, 2013). .......................................................................................................................................................... 41

Figura 4.6.14 – Ilustração de uma latrina de aterro composta por uma caixa com 4 acentos (adaptada de

Headquarters, Department of the Army, 2013).................................................................................................... 43

Figura 4.6.15 – Representação de dispositivos coletores de urina combinados com um poço de infiltração,

(adaptada de Headqiuarters, Department of the Army, 2013). ........................................................................... 44

v

Figura 4.6.16 – Representação do corte transversal de uma lagoa de estabilização (adaptada de National

Defence, 2005). ..................................................................................................................................................... 47

Figura 4.6.17 – Fossa sética precedida de trincheiras de infiltração (adaptada de Headquarters, Department

of the Army, 2001). ............................................................................................................................................... 51

Figura 4.6.18 – Representação de uma estação de tratamento de águas residuais portátil (fonte: Imari, 2015).

.............................................................................................................................................................................. 55

Figura 4.6.19 – Fases de tratamento de uma estação de tratamento de águas residuais portátil (adaptada de

Headquarters, Department of the Army, 2013).................................................................................................... 56

Figura 5.2.1 – Relação entre a aplicação das considerações de proteção ambiental e o ritmo operacional da

força destacada (adaptada de NATO, 2008). ........................................................................................................ 58

Figura 5.2.2 – Relação entre a capacidade de cumprimento de normas ambientais com a evolução do

aquartelamento/tempo de permanência (adaptada de Bowling et al., 2008). .................................................... 58

Figura 6.1.1 – Relevo do Líbano (adaptada de CDR, 2004). ............................................................................ 61

Figura 6.1.2 – Principais rios do Líbano (adaptada de Ministry of Environment, 2001).................................. 62

Figura 6.1.3 – Concentração de cloretos em 31 poços de 13 regiões do Líbano (adaptada de Ministry of

Environment, 2001, e WHO, 2003). ...................................................................................................................... 63

Figura 6.1.4 – Concentração de sódio em 31 poços de 13 regiões do Líbano (adaptada de Ministry of

Environment, 2001, e WHO, 2003). ...................................................................................................................... 63

Figura 6.1.5 – Concentração de nitratos em 31 poços de 13 regiões do Líbano (adaptada de Ministry of

Environment, 2001, e WHO, 2011). ...................................................................................................................... 63

Figura 6.1.6 – Regiões em que se divide o Líbano (adaptada de Central Inteligence Agency, 2011). ............ 64

Figura 6.1.7 – Distribuição da população pelo território libanês (adaptada de SEDAC, 2000). ...................... 64

Figura 6.1.8 – Dados de precipitação média mensal de 1990-2009 no Líbano (adaptada de The World Bank

Group, 2015). ........................................................................................................................................................ 64

Figura 6.2.1 – Percentagem de habitações ligadas ao sistema público de abastecimento de água em função

da localização (adaptada de World Bank, 2009). .................................................................................................. 65

Figura 6.2.2 – Cobertura do sistema de drenagem de águas residuais pelas regiões (adaptada de World Bank,

2010). .................................................................................................................................................................... 66

Figura 6.3.1 – Localização do aquartelamento português no Líbano (fonte: Google Maps, 2015). ............... 67

Figura 6.3.2 – Estudo do local para o aquartelamento português (fonte: arquivos da DIE). .......................... 67

Figura 6.3.3 – Estado final do aquartelamento UBIQUE Camp, projetado pela DIE (fonte: arquivos da DIE). 68

Figura 6.4.1 – Sistema de distribuição de água do aquartelamento português no Líbano. ............................ 69

Figura 6.4.2 – Sistema de drenagem de águas residuais que predominou no UBIQUE Camp. ....................... 70

Figura 6.4.3 – Planta e cortes da fossa sética implementada no Ubique Camp (fonte: arquivos DIE). ........... 70

vi

Índice de Tabelas

Tabela 1.2.1 – Vantagens e desvantagens da opção pelas diversas fontes de abastecimento de água (adaptada

de National Defence, 2005). ................................................................................................................................... 6

Tabela 3.1.1 – Aplicação de água potável e não potável em contexto operacional (adaptada de Headquarters,

Department of the Army, 2005).............................................................................................................................. 8

Tabela 3.1.2 – Diferença entre capitações de funções básicas para um nível de sustentação e nível mínimo

(adaptada de Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008). . 9

Tabela 3.1.3 - Capitações de atividades realizadas em campanha considerando um clima temperado e um

teatro de operações convencional (adaptada de Force Development United States Army Combined Arms Support

Commands, 2008). ................................................................................................................................................ 11

Tabela 3.1.4 – Necessidade de ingestão de água tendo em conta a temperatura WBGT e o tipo de trabalho

militar (adaptada de Ministry of Defence, 2014). ................................................................................................. 13

Tabela 3.1.5 – Capitação (l/militar/dia) num teatro de operações convencional (adaptada de Force

Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008). ............................. 15

Tabela 3.1.6 – Capitação (l/militar/dia) num teatro de operações não convencional (adaptada de Force

Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008). ............................. 15

Tabela 3.1.7 – Sistema de abastecimento de água consoante o período de vida útil de um aquartelamento

(adaptada de NATO, 2008; US Army Corps of Engineers, 2009; Joint Chiefs of Staff, 2010; Headquarters,

Department of the Army, 2008 e Finabel Coordinating Committee, 2013). ........................................................ 17

Tabela 3.1.8 – Capitações (litros per capita por dia) do estudo Baseline Water Demand at Forward Operating

Bases, (adaptada de Stephen et al., 2013). ........................................................................................................... 17

Tabela 4.3.1 – Produção de águas residuais por instalação (adaptada de Headquarters, Department of the

Army, 2013). .......................................................................................................................................................... 24

Tabela 4.4.1 – Soluções para a tratamento e recolha de águas residuais, baseadas no tempo de permanência

no teatro de operações. ........................................................................................................................................ 27

Tabela 4.5.1 – Tabela de necessidades militares/hora para a construção da rede de drenagem de águas

residuais, zona de banhos e latrina, para um clima temperado (adaptada de Headquarters, Department of the

Army, 2008). .......................................................................................................................................................... 27

Tabela 4.6.1 – Altura útil do poço de infiltração em função da velocidade de percolação e do diâmetro do

poço considerado (adaptada de Bartolomeu, 1996 e Morais, 1977). .................................................................. 30

Tabela 4.6.2 – Dimensionamento de trincheiras de infiltração (adaptada de Morais, 1977). ........................ 32

Tabela 4.6.3 – Características a considerar na implantação de órgãos de infiltração (adaptada de Morais,

1977). .................................................................................................................................................................... 33

Tabela 4.6.4 – Relação entre o resultado do teste de percolação e a taxa de infiltração aplicável a lagoas de

evaporação, (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013). ........................................................ 35

Tabela 4.6.5 – Correspondência entre o tempo aproximado de absorção, o tipo de solo e a taxa de infiltração

(adaptada de Headquarters Department of the Army, 2013 e FUNASA, 2006). .................................................. 46

vii

Tabela 4.6.6 – Estimativa da dimensão da lagoa de estabilização com base no número de militares do

aquartelamento (adaptada de National Defence, 2005). ..................................................................................... 47

Tabela 4.6.7 – Dimensões referentes ao corte transversal da Figura 4.6.16 (adaptada de National Defence,

2005). .................................................................................................................................................................... 47

Tabela 6.1.1 – Caracterização dos 17 rios principais do Líbano, (adaptada de Ministry of Environment, 2001).

.............................................................................................................................................................................. 62

Tabela 6.5.1 – Determinação do número de dispositivos de um aquartelamento. ........................................ 72

Tabela 6.5.2 – Caudais instantâneos e número de dispositivos no UBIQUE Camp. ........................................ 72

Tabela 6.5.3 - Dimensionamento da rede de distribuição de água do UBIQUE Camp. ................................... 75

Tabela 6.5.4 – Capitações consideradas no caso de estudo, no aquartelamento português do Líbano. ....... 77

Tabela 6.5.5 - Dimensionamento da rede de drenagem de águas residuais do aquartelamento de campanha

UBIQUE Camp. ...................................................................................................................................................... 80

Tabela 6.5.6 – Dimensionamento da fossa sética referente ao caso de estudo, segundo Morais, 1977 e

Bartolomeu, 1996. ................................................................................................................................................ 81

Tabela 6.5.7 – Cálculo do volume da fossa sética para uma situação em que não existe descarregamento do

efluente. ................................................................................................................................................................ 82

Tabela 6.5.8 – Dimensionamento da fossa sética conforme o número de militares/escalão tático e

considerando um fator de segurança de 3,5. ....................................................................................................... 82

Tabela 6.5.9 – Dimensionamento de trincheiras filtrantes consoante o número de militares/escalão tático.

.............................................................................................................................................................................. 83

Tabela 6.5.10 - Dimensionamento do aterro filtrante consoante o número de militares/escalão tático. ..... 83

viii

Índice de Figuras em Anexo

Figura B. 1 – Pormenorização de um poço de infiltração (fonte: Anteprojectos, 2002) ................................. 92

Figura B. 2 – Corte de uma trincheira de infiltração, (adaptada de Bartolomeu, 1996). ................................ 92

Figura B. 3 – Pormenorização das campânulas de uma trincheira de infiltração (adaptada de Bartolomeu,

1996). .................................................................................................................................................................... 92

Figura B. 4 – Planta de uma solução de trincheiras de infiltração (adaptada de Morais, 1977). .................... 92

Figura B. 5 – Planta de uma solução de trincheiras filtrantes (adaptada de Bartolomeu, 1996). ................... 93

Figura B. 6 – Corte transversal de uma solução de trincheiras filtrantes (adaptada de Bartolomeu, 1996). . 93

Figura B. 7 – Corte transversal de uma solução de trincheiras de infiltração (adaptada de Bartolomeu, 1996).

.............................................................................................................................................................................. 93

Figura B. 8 – Planta esquemática de um aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996). .......................... 94

Figura B. 9 – Corte esquemático de um aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996). ........................... 94

Figura B. 10 – Corte transversal da câmara repartidora do aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996).

.............................................................................................................................................................................. 95

Figura B. 11 – Planta da câmara repartidora do aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996). .............. 95

Figura B. 12 – Representação de uma plataforma de evapotranspiração (adaptada de Morais, 1977). ........ 95

Figura C. 1 – Distribuição dos recursos hídricos pelo território libanês (adaptada de MOE/UNDP/ECODIT,

2011). .................................................................................................................................................................... 96

Figura D. 1 – Rede de abastecimento de água do aquartelamento de campanha UBIQUE Camp. ................ 98

Figura F. 1 – Traçado de rede de drenagem implementado no UBIQUE Camp, projetado pela DIE. ........... 101

Figura F. 2 – Alteração ao traçado do projeto da rede de drenagem do UBIQUE Camp, considerada no caso de

estudo. ................................................................................................................................................................ 101

Figura F. 3 – Traçado considerado no dimensionamento da rede de drenagem do aquartelamento de

campanha UBIQUE Camp. ................................................................................................................................... 102

Figura F. 4 – Representação esquemática dos perfis longitudinais. .............................................................. 103

Figura F. 5 – Planta do modelo de fossa sética proposto para o caso de estudo. ......................................... 104

Figura F. 6 – Corte do modelo de fossa sética proposto para o caso de estudo. .......................................... 104

ix

Índice de Tabelas em Anexo

Tabela A. 1 – Capitações consoante o clima do teatro de operações, para um ambiente operacional

convencional (adaptada de Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support

Command, 2008). .................................................................................................................................................. 91

Tabela C. 1 – Levantamento do número de casas ligadas à rede pública de abastecimento de água e drenagem

de águas residuais, assim como o número de poços por região do Líbano (adaptada de MOE/UNDP/ECODIT,

2011). .................................................................................................................................................................... 97

Tabela D. 1 – Valores de Ks para a fórmula de Manning-Strickler (adaptada de Sousa e Marques, 2011). .... 98

Tabela E. 1 – Capitações referentes à NATO, Exército do Canadá e Exército Norte-americano (fontes: Makinen,

2008; Ministry of Defence, 2005 e Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support

Command, 2008). .................................................................................................................................................. 99

Tabela E. 2 – Pressupostos adotados no dimensionamento do reservatório. .............................................. 100

Tabela E. 3 – Volume do reservatório necessário para 1 dia de abastecimento, consoante a fonte considerada.

............................................................................................................................................................................ 100

x

Lista de Abreviaturas e Acrónimos

A – Área

Cap – Capitação

CBO5 – Carência Bioquímica de Oxigénio

CIMIC – Civil Military Co-operation (Cooperação civil-militar)

Clf – Capitação de lamas frescas

Cld – Capitação de lamas digeridas

CSNU – Conselho de Segurança das Nações Unidas

Cx – Caixa de visita

DOS – Days Of Supply (Dias de abastecimento)

EOD – Explosive Ordenance Disposal (Inativação de engenhos explosivos)

EPBS – Expeditionary Prime BEEF (Base Engineer Emergency Forces) Squadrons

ETAR – Estação de Tratamento de Águas Residuais

f – Fator de afluência à rede de drenagem de águas residuais

IGeoE – Instituto Geográfico do Exército

i – Inclinação

IDF – Israel Defence Forces (Forças de Defesa de Israel)

J – Perda de carga unitária

KBR – Empresa de empreiteiros Kelogg, Brown e Root

kPa – kilo Pascal

Ks – Coeficiente de rugosidade da fórmula de Manning-Strickler

Kt – Coeficiente de perdas

l – Litro

m – Metro

m.c.a – Metro coluna de água

min – Minuto

NATO – North Atlantic Treaty Organization (Organização do Tratado do Atlântico Norte)

NBQ – Nuclear, Biológico e Químico

OLP – Organização de Libertação da Palestina

ONU – Organização das Nações Unidas

ONG – Organizações Não Governamentais

PEAD – Polietilino de Alta Densidade

Pop – População

PVC – Policloreto de Vinilio

Q – Caudal

Qacum – Caudal acumulado

Qinf – Caudal de infiltração

Qsc – Caudal em secção cheia

Qdim – Caudal de dimensionamento

RBC – Rotating Biological Contractors

RGSPPDADR – Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e Drenagem de

Águas Residuais

RH – Raio Hidráulico

s – Segundo

SBR – Sequencing Batch Reactors

STANAG – Standardization Agreement (Acordo de normalização entre os países membros da NATO)

td – Tempo de digestão de lamas

te – Tempo entre limpezas

tr – Tempo de retenção

xi

U – Velocidade

UE – União Europeia

UNIFIL – United Nations Interim Force In Lebanon

USFOR-A – United States Forces Afghanistan (Forças militares dos Estados Unidos da América no Afeganistão)

V - Volume

Vsc – Velocidade em secção cheia

WBGT – Wet Bulbe Globe Temperature (temperatura medida num indivíduo, tendo em conta a exposição à

radiação solar, a velocidade do vento, temperatura do ar e humidade)

WHO – World Health Organization (Organização Mundial de Saúde)

1

1. Introdução

1.1. Justificação e âmbito da dissertação

Durante as últimas duas décadas tem-se vindo a verificar uma tendência do sistema internacional no sentido

de que a segurança dos estados assente num modelo cooperativo, cujo objetivo de manter a paz deixa de ser

apenas a nível nacional mas também a nível internacional. É neste contexto que as Forças Armadas Portuguesas

têm vindo a participar em diversas missões de apoio à paz, humanitárias e de resposta à crise, no âmbito de

instituições como a Organização das Nações Unidas (ONU), a Organização do Tratado do Atlântico Norte (NATO1)

e a União Europeia (UE). Uma parte significativa das capacidades militares nacionais têm sido garantidas pelo

Exército em teatros de operações2 como Angola, Moçambique, Bósnia-Herzegovina, Kosovo, antiga República

Jugoslava da Macedónia, Timor Leste, Iraque, Líbano, Afeganistão, entre outros (Cor Maio et al., 2012).

Em resposta às solicitações das organizações internacionais pode ser necessário que a força destacada

estabeleça um aquartelamento de campanha3 para acomodar os militares destacados para a missão. Assim

sendo, é necessário que este se adapte às características do teatro de operações sem que interfira com a

prontidão da força militar, o que revela a importância do planeamento do aquartelamento, ainda em território

nacional e em todas as suas vertentes: proteção da força, alojamentos, logística, saneamento, alimentação,

comunicações, áreas de trabalho e assistência médica. A unidade militar responsável por este planeamento é a

Engenharia Militar, que tem como missão não só o apoio ao combate, mas também o apoio geral, no qual se

encontra o fornecimento/distribuição de água e drenagem de águas residuais em campanha, elementos cruciais

ao bem estar dos militares destacados e consequentemente para o sucesso da operação.

A presente dissertação de mestrado surge da necessidade de colmatação da ausência de documentação

disponível no Exército Português referente ao fornecimento de água e saneamento em campanha. Estas

necessidades variam consoante determinados fatores característicos do local onde será realizada a missão,

sendo apresentadas nesta dissertação as informações que devem ser recolhidas aquando do planeamento do

aquartelamento de campanha.

O consumo de água em campanha varia com o efetivo da unidade militar destacada, as suas características,

o clima, o ambiente operacional e o tempo de permanência no teatro de operações, fatores abordados na

presente dissertação, importantes para avaliar as necessidades de água de uma força nacional destacada.

De igual modo, a drenagem de águas residuais assume também uma grande importância no planeamento do

aquartelamento, dada a sua relevância no que se refere à saúde dos militares e, consequentemente, ao sucesso

da operação. Assim sendo, apresenta-se neste documento uma possível metodologia de planeamento, assim

como a recomendação de órgãos de tratamento aplicáveis a aquartelamentos de campanha.

1 North Atlantic Treaty Organization. 2 Teatro de operações – o teatro de operações é a parte do teatro de guerra necessária à condução ou apoio das operações de combate (Ministério da Defesa Nacional, 2012). 3 O termo “campanha” utiliza-se para descrever o período em que as Forças Nacionais se encontram a realizar uma operação militar.

2

Para aplicação das abordagens apresentadas na dissertação apresenta-se um caso de estudo relativo ao

aquartelamento realizado pela Engenharia Militar no Líbano, no âmbito da operação UNIFIL4, tendo-se realizado,

para fins académicos, o dimensionamento das redes de abastecimento de água e de drenagem de águas

residuais. O estudo realizado possibilitou ainda a comparação da rede de drenagem sugerida com a realmente

implementada no local, tendo-se também proposto a solução de tratamento de águas residuais mais adequada

ao caso de estudo. Apresenta-se ainda nesta dissertação de mestrado um conjunto de soluções de tratamento

padronizadas consoante o número de militares destacado, para aplicação em missões militares futuras.

1.2. Organização

Para além da introdução, a presente dissertação de mestrado encontra-se dividida em cinco capítulos,

seguindo-se a apresentação de uma série de anexos relevantes.

O segundo capítulo descreve o enquadramento da missão da Engenharia Militar no Exército Português, para

contextualizar o leitor do papel desta unidade no planeamento de uma operação e da sua funcionalidade em

campanha.

O terceiro capítulo aborda fundamentalmente os fatores que podem fazer variar o consumo de água em

campanha: efetivo e características da força militar, clima, ambiente operacional e tempo de permanência.

Apresenta-se ainda neste capítulo o paradigma da aplicação de água engarrafada em campanha em oposição à

ingestão da água proveniente de um furo.

O quarto capítulo pretende sugerir uma metodologia de planeamento na drenagem de águas residuais,

abordando os métodos expeditos utilizados para tratamento das mesmas, aplicáveis em campanha.

O quinto capítulo aborda a necessidade de consideração de normas ambientais no planeamento do

aquartelamento de forma a mitigar o impacto causado pelas forças militares no teatro de operações.

O sexto capítulo consiste na aplicação prática do conteúdo da dissertação, adaptado a um caso de estudo

referente ao aquartelamento de campanha no Líbano, no âmbito da operação UNIFIL, levada a cabo pela

Engenharia Militar. Ainda neste capítulo é realizado um enquadramento geográfico e descrita a situação do

saneamento no Líbano, pontos relevantes aquando da escolha da localização do aquartelamento. É também

efetuado, para fins académicos, o dimensionamento das redes de abastecimento de água e de drenagem, sendo

proposta a melhor solução de tratamento das águas residuais.

Os anexos reúnem, maioritariamente, as análises e resultados obtidos no âmbito desenvolvido do caso de

estudo.

4 United Nations Interim Force in Lebanon.

3

2. Integração do saneamento no sistema de Engenharia Militar

Segundo IAEM (2008), “a Engenharia Militar é um sistema orientado para o terreno, que molda e altera o

ambiente físico operacional, visando aumentar as possibilidades e a letalidade dos sistemas de armas das forças

amigas e diminuir as do inimigo.”

Num campo de batalha a Engenharia Militar é um elemento que pode exercer o apoio de combate ou

proporcionar o apoio geral aos exércitos que se encontram no teatro de operações. Como elemento de apoio de

combate a sua missão é apoiar a mobilidade5, contramobilidade6 e proteção (sobrevivência)7 de todas as forças.

O apoio geral de engenharia consiste na realização de trabalhos que não estejam inseridos no apoio de combate.

Inserido no apoio geral, o sistema de Engenharia proporciona o apoio logístico no âmbito das infraestruturas

(fortificações, edifícios, vias rodoviárias, ferroviárias, fluviais, instalação portuárias, obtenção, preparação e

manutenção de sistemas de fornecimento e distribuição de água, eletricidade e esgotos, instalações para

armazenamento e distribuição de combustíveis), no âmbito da inativação de engenhos explosivos (EOD8), no

âmbito da descontaminação NBQ9 e no âmbito da informação geográfica e apoio cartográfico. (IAEM, 2003)

A Engenharia Militar está integrada no Exército Português que, ao longo dos últimos 20 anos, tem participado

em missões da NATO, ONU (Organização das Nações Unidas) e UE (União Europeia), operando em cerca de 23

teatros de operações diferentes, como representado na figura 2.1. A Engenharia Militar pode ser, portanto,

empenhada em qualquer teatro de operações, exercendo um conjunto de tarefas de acordo com a sua missão,

entre as quais a construção de um aquartelamento de campanha e de todas as infraestruturas necessárias para

acomodar os militares no teatro de operações e para manter a operacionalidade da força militar (Cor Maio et

al., 2012).

NATO

ONU

UE

Figura 2.1 – Área de ação das forças nacionais a nível internacional (adaptada de Cor. Maio et al., 2012).

5 Apoio à mobilidade – melhorar ou aumentar a capacidade de mobilidade das unidades de manobra, apoiando a sua transposição perante obstáculos impossíveis de ultrapassar pelos seus próprios meios (IAEM, 2003). 6 Apoio à contramobilidade – ações que visam desorganizar, limitar ou impedir a manobra inimiga e impedir-lhe o uso de áreas do terreno (IAEM, 2003). 7 Apoio à proteção (sobrevivência) – consiste no desenvolvimento de posições de proteção e na adoção de medidas de contravigilância que reduzam a eficácia dos sistemas de armas do inimigo (IAEM, 2003). 8 EOD – Explosive Ordenance Disposal – inativação de engenhos explosivos (Ministério da Defesa Nacional, 2012). 9 NBQ – Nuclear Biológica e Química (Ministério da Defesa Nacional, 2012).

4

3. Abastecimento de água em contexto operacional

A água é um recurso essencial não só para a sobrevivência humana, mas também para a sustentabilidade e

eficácia em combate de uma força militar (Force Development Directorate United States Army Combined

Support Comand, 2008). Sendo o consumo humano a principal finalidade do abastecimento de água, é necessário

um controlo de qualidade e quantidade permanente durante toda a operação (Finabel Coordinating Committee,

2007).

Numa operação militar a água pode ser utilizada para consumo pessoal, descontaminação NBQ, saneamento,

construção, operações médicas e manutenção de equipamentos (Makinen, 2008). É importante referir que os

parâmetros de qualidade exigidos para a água destinada ao consumo pessoal são mais exigentes do que, por

exemplo, para a água utilizada na construção ou nos equipamentos, o que permite distinguir diferentes

classificações de água utilizadas:

Água potável – água que é segura para beber. A água potável é adequada para o consumo humano e

atende aos padrões de qualidade estabelecidos pelo abastecimento público definido na legislação de cada

país. Esta água é, do ponto de vista médico e organolético, adequada para consumo, preparação de

alimentos e todos os restantes usos domésticos, incluindo higiene pessoal (STANAG10 2885, 2010).

Água potável de emergência – água que cumpre os padrões mínimos de qualidade, previstos no

AMedP- 4.9 (2013). Pode ser consumida sem constituir um perigo para a saúde, nas quantidades previstas

do mesmo regulamento. Em situações de emergência a água só pode ser utilizada para matar a sede,

assim como para fins de nutrição, numa quantidade máxima de 5 litros/homem/dia ao longo de um

período de 7 dias devido à degradação da qualidade. Em alguns exércitos a quantidade de água de

emergência pode ser aumentada até 7 litros/ homem/dia (AMedP-4.9, 2013; STANAG 2885, 2010).

Água agradável ao paladar – água sem referências de qualidade, fresca, arejada, relativamente livre de

cor, turbidez, sabor e odor, e é geralmente agradável aos sentidos. Esta água não é necessariamente

potável e pode conter substâncias ou microrganismos prejudiciais à saúde (AMedP-4.9, 2013).

Água doméstica – água que é necessária para uma variedade de outros fins, como o combate de incêndios,

descontaminação, refrigeração de veículos e máquinas, trabalhos de construção. A qualidade de água

para uso doméstico deve cumprir os mesmos requisitos da água potável caso se trate de água destinada

à confeção de alimentos ou para higiene (STANAG 2885, 2010; AMedP-4.9, 2013).

Água “bruta” – água obtida diretamente a partir dos recursos naturais e que poderá ser submetida a

tratamento de forma a tornar-se potável (STANAG 2885, 2010).

Num teatro de operações a água potável pode, geralmente, ser obtida através de três formas:

Utilização das infraestruturas de distribuição de água existentes na nação hospedeira;

Sistema de abastecimento com origem no tratamento da água de poços, furos ou fontes superficiais;

Água engarrafada ou fornecida através de autotanques – o fornecimento é feito através dos próprios

recursos da unidade militar (SERDP, 2010).

10 STANAG – Standardization Agreement: acordo de normalização entre os países membros da NATO (North Atlantic Treaty Organization), que define processos, procedimentos, prazos e condições para execução militar ou para procedimentos técnicos (NATO, 2006).

5

As fontes de abastecimento de água já existentes no teatro de operações podem ser de carácter público ou

privado, o que por sua vez implica a necessidade de contactar os operadores civis através do comando territorial

regional antes da água ser retirada da rede de abastecimento público ou ser preparado um plano de defesa deste

recurso (STANAG 2885, 2010). É, portanto, de extrema relevância manter uma boa ligação e relacionamento com

o país hospedeiro para obtenção de água ou para obtenção de informações para a sua aquisição. Geralmente

este tipo de abastecimento é feito em tempo de paz.

No entanto, também é possível obter água através de fontes privadas, tais como poços existentes em

terrenos agrícolas ou em algumas indústrias cuja matéria prima envolva a utilização de água, tais como

lavandarias, indústrias químicas ou até mesmo de produção de água mineral (Finabel Coordinating

Committee, 2007). Quando não é possível a utilização dessas fontes, ou se verifica a inexistência de instalações

de abastecimento público ou privado, torna-se necessário procurar fontes de água que possam a vir a fornecer

a quantidade e qualidade de água desejada para a função a que se destina, como por exemplo:

Água subterrânea – recurso proveniente de poços ou furos. A deteção desta fonte deve ser feita com o

conhecimento hidrológico local, através de mapas hidrogeológicos ou informações prestadas pelas

autoridades competentes, por exemplo, o serviço geográfico militar - IGeoE11 (STANAG 2885, 2010).

Água superficial – recurso imediatamente acessível, proveniente de rios, canais, lagos, lagoas e mar. No

entanto, este tipo de origem está diretamente exposto à poluição ambiental, exigindo portanto um

acompanhamento muito particular e um tratamento sistemático antes do consumo (Finabel Coordinating

Committee, 2007). A água do mar e a água salobra12, devido ao grande teor em sal, devem ser utilizadas

apenas como último recurso, visto que provocam a corrosão de equipamentos mecânicos e elétricos,

assim como efeitos adversos em outros materiais. Em última instância podem ser usadas para combate

de incêndios e para a descontaminação de veículos, equipamentos, pisos, entre outros (Headquarters,

Department of the Army, 2005).

Água proveniente da precipitação (chuva e neve) – apresenta uma grande sensibilidade à poluição

atmosférica, pelo que, no caso de esta ser utilizada para consumo, deva ser sujeita a um tratamento

minucioso.

Águas residuais – as águas residuais provenientes de habitações ou indústrias poderão ser utilizadas, em

caso de extrema emergência, para o combate a incêndios ou para descontaminação de material (STANAG

2885, 2010).

A opção por uma das fontes acima referidas deverá ser ponderada mediante a situação militar, a quantidade

de água necessária, a acessibilidade à fonte, a qualidade geral da água e o tipo de equipamento disponível para

o seu tratamento. No entanto, quando em contexto operacional, as fontes de água devem ser sempre

consideradas como possivelmente contaminadas (Headquarters, Department of the Army, 2002).

Na Tabela 3.1 estão apresentadas, de forma sucinta, as principais vantagens e desvantagens que devem ser

ponderadas no planeamento de uma operação militar, nomeadamente quando se realiza a opção por uma fonte

de abastecimento de água.

11 IGeoE – Instituto Geográfico do Exército.

6

Tabela 3.1 – Vantagens e desvantagens da opção pelas diversas fontes de abastecimento de água (adaptada de National Defence, 2005).

Fonte de abastecimento de água

Infraestrutura Local Rios e Ribeiras Lagos e Lagoas Lençol freático

Vantagens Fonte possivelmente sempre disponível Consistência no fluxo disponível

Vantagens Geralmente possui uma qualidade aceitável

Vantagens Geralmente possui uma qualidade aceitável, dependendo da dimensão da lagoa/lago

Vantagens Geralmente precisa de menos tratamento que a água de superfície Mais difícil de contaminar Possibilidade da fonte se encontrar dentro do perímetro de segurança

Desvantagens Falta de controlo no tratamento standard Possível efeito negativo na população Dificuldade na segurança da fonte

Desvantagens Apresenta variações sazonais Vulnerável a contaminação Difícil garantir a segurança do recurso Possibilidade de impacto na população

Desvantagens Dificuldade em garantir a segurança da fonte

Desvantagens Poços de pequena profundidade podem estar contaminados Exige apoio externo para a perfuração do terreno Difícil determinar o efeito sobre a população local

A utilização de furos ou poços é uma boa prática em teatro de operações, desde que garantida a qualidade

da água proveniente dos mesmos (STANAG 2885, 2010) através de recolha de amostras, que devem estar em

conformidade com os parâmetros estipulados em Finabel Coordinating Committee (2007) ou AMedP-4.9 (2013).

A utilização de poços e furos poderá surgir pelas seguintes situações:

Sempre que as fontes superficiais não estão disponíveis em quantidade e qualidade suficiente para a

sustentação da força militar, o que acontece, por exemplo, em zonas áridas onde a necessidade de água

é grande e a quantidade de água disponível à superfície é reduzida;

Quando o sistema de distribuição existente é insuficiente para sustentar a unidade militar;

Quando a ligação ao sistema de abastecimento de água público existente é muito extensa face a um furo

mais próximo do aquartelamento;

Caso a missão se enquadre numa operação CIMIC13, visto que uma grande percentagem da população

mundial ainda não tem água potável canalizada;

Quando é expectável um ataque NBQ pelas fontes de água superficiais (Headquarters, Department of the

Army, 2008).

Segundo Headquarters, Department of the Army (2008) a opção de abastecimento por água engarrafada

deve ser evitada ou utilizada apenas nos primeiros 6 meses de instalação das forças no terreno, sendo depois

alterada para um sistema de distribuição com origem num furo. Apesar de várias bases militares de apoio

logístico terem utilizado água engarrafada como fonte de água potável, por exemplo, nas operações militares

conduzidas no Iraque, Afeganistão, Líbano, entre outros, esta representa um recurso dispendioso e uma fonte

considerável de resíduos sólidos (SERDP, 2010), devendo por isso, sempre que possível, ser evitada. Quando é

13 CIMIC – Civil Military Co-operation. Define-se, segundo a NATO, como sendo uma coordenação e cooperação, em apoio da missão, entre o Comandante da NATO e a sociedade civil - população local, autoridades nacionais, organizações internacionais, nacionais e não-governamentais (NATO Standard AJP-3.4.9, 2013).

7

decidido projetar uma força destacada para uma missão internacional, é por vezes necessária a realização de um

planeamento do local de implantação do aquartelamento no teatro de operações. Este planeamento é um

processo muito importante visto que o fracasso na escolha do local implicará maiores necessidades logísticas,

assim como uma maior dificuldade no apoio às operações. Um dos objetivos do planeamento é identificar as

vantagens naturais que o local possa oferecer, de forma a minimizar custos e tornar eficiente, por exemplo, o

abastecimento de água potável à unidade militar, pelo que uma das exigências mais recorrentes na seleção do

local é que este tenha uma fonte de água potável (National Defence, 2005).

O planeamento de um aquartelamento militar é um processo que nunca está realmente concluído, tratando-

se de um processo evolutivo com vista a melhorar continuamente as condições de alojamento e de trabalho de

uma força militar (Department of the Army, 2008). Como sistema integrante de um aquartelamento, o

fornecimento de água também poderá sofrer mudanças ao longo do tempo de ocupação da força militar,

constituindo assim um fator integrante no planeamento do abastecimento de água de uma força nacional

destacada. No subcapítulo seguinte serão abordados os fatores que devem ser tidos em conta no planeamento

do abastecimento de água para um aquartelamento numa missão internacional.

3.1. Fatores integrantes no planeamento do abastecimento de água

O planeamento do sistema de abastecimento de água de uma força nacional destacada surge com a

identificação das necessidades de água exigidas para a sustentação da força. Os elementos críticos a ter em

consideração quando se elabora um planeamento deste tipo são, segundo Joint Chiefs of Staff (2010), os

seguintes:

Identificação das necessidades de água para as unidades nacionais, multinacionais ou das forças militares

da nação hospedeira.

Identificação do pessoal e equipamento necessário para a produção de água potável que satisfaça as

necessidades da força, nomeadamente para o seu tratamento (caso a água não seja potável ou existam

dúvidas acerca da sua qualidade), armazenamento e distribuição.

Desenvolvimento de planos detalhados de distribuição de água.

Identificação da qualidade da água local.

Determinação de procedimentos no tratamento de água.

Anteriormente à determinação da quantidade de água necessária, importa saber em que aplicações do teatro

de operações é que esta tem de ser obrigatoriamente potável, tal como se apresenta na Tabela 3.1.1.

8

Tabela 3.1.1 – Aplicação de água potável e não potável em contexto operacional (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2005).

Qualidade da água Aplicações

Água Potável

Beber Confeção e conservação (gelo) de alimentos Higiene pessoal Tratamento médico

Água fresca desinfetada - não potável Banhos14 Descontaminação de pessoal Arrefecimento corporal

Água fresca - não potável

Arrefecimento de viaturas Construção em betão Lavandaria Perfuração de poços

Água do mar ou salobra Lavagem de veículos Combate de incêndios Descontaminação de material

Apesar de grande parte das aplicações estarem associadas ao consumo de água não potável, todas as

aplicações podem usar água potável. Em ambientes áridos é mesmo necessário que assim seja, como será

explicado no subcapítulo 3.1.3, referente ao fator clima.

A primeira fase do planeamento do abastecimento de água consiste na determinação da capitação

necessária, que varia consoante determinados fatores como o efetivo da força, o ambiente operacional, o clima

da região onde se irá situar a força, o tipo de força e o tempo de permanência no teatro de operações. Estes

fatores influenciam o volume de água necessário à sustentação das forças nacionais destacadas.

As capitações apresentadas neste capítulo derivam de estimativas de consumo que se encontram no guia de

planeamento de abastecimento de água do exército norte-americano Water Planning Guide, 25 de Novembro

de 2008. A apresentação das capitações deste guia de planeamento deve-se ao facto de não existirem

informações disponíveis do Exército Português, da NATO ou das Nações Unidas, referentes a grande parte dos

fatores que fazem variar a capitação de uma força destacada. Este guia de planeamento consiste, portanto, numa

boa ferramenta para interpretação dos fatores que influenciam a capitação num teatro de operações,

apresentando no entanto valores de capitação inferiores aos sugeridos por National Defence (2005), Makinen

(2008) e Ministry of Defence (2008).

Para análise dos fatores de planeamento deve assumir-se como pressuposto que as capitações apresentadas

têm em conta 10% de perdas, sendo que 4% correspondem a evaporação e 6% a desperdícios/derrames

(spillage), e as capitações apresentadas estão diferenciadas caso se trate de um nível mínimo ou de sustentação.

O nível de sustentação consiste na quantidade de água que é necessária para manter a eficácia de uma força

militar por um período superior a 7 dias. De acordo com este nível, todas as funções que exijam o consumo de

água são satisfeitas nesse período sem qualquer degradação no consumo (Force Development Directorate

United States Army Combined Arms Support Command, 2008). O nível mínimo está associado a situações de

escassez de água ou de combate intenso. O consumo nestas condições é o mínimo indispensável, garantindo-se

14 A água para banhos pode ser não potável para otimização do equipamento de tratamento de água que realiza a desinfeção,

mas deve ser feita uma avaliação de risco pelo pessoal de medicina preventiva (Joint Chiefs of Staff, 2010).

9

apenas a quantidade mínima de água capaz de manter a eficácia da força por um período até 7 dias

(Headquarters, Department of the Army, 1990 e Force Development Directorate United States Army Combined

Arms Support Command, 2008). A quantidade de água para beber é semelhante nos dois níveis porque a

necessidade de água no período de um dia deve satisfazer níveis mínimos, independentemente de se tratar de

uma semana ou de um intervalo de tempo superior.

Em qualquer unidade militar num teatro de operações existem funções genéricas que envolvem o consumo

de água, tais como, beber, higiene pessoal, confeção de alimentos, tratamento de lesões por calor e manutenção

das viaturas para transporte. No entanto, como é possível verificar na Tabela 3.1.2, existe uma restrição ao

consumo quando se passa de um nível de sustentação para um nível mínimo. Os valores da tabela correspondem

a um local com clima temperado e ambiente operacional convencional, fatores que serão abordados neste

capítulo (Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008).

Tabela 3.1.2 – Diferença entre capitações de funções básicas para um nível de sustentação e nível mínimo (adaptada de Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008).

Função Básica Capitação (l/militar/dia)

Sustentação Mínimo

Higiene pessoal

Beber 6,25 6,25

Lavar os dentes 3 vezes/dia 0,83 NA

Lavar os dentes 1 vez/dia NA 0,30

Desfazer a barba15 0,87 0,87

Lavar as mãos 6 vezes/dia 3,14 NA

Lavar as mãos 3 vezes/dia NA 1,59

Banho de esponja 5 vezes/dia 1,51 1,51

Confeção de alimentos

Refeição individual16 0,53 1,63

Refeição em grupo17 6,74 NA

Tratamento de lesões por calor 0,04 0,04

Manutenção de viaturas 0,72 0,72

Total de água não potável 0,72 0,72

Total de água potável 19,91 12,19

Total 20,63 12,91

em que: NA – Não Aplicável

Na tabela 3.1.2 foram identificadas apenas as funções genéricas referentes a um clima temperado, sendo

apresentadas no Anexo A a informação referente a outros tipos de clima.

15 A atividade de desfazer a barba é considerada assumindo que 81% dos militares no teatro de operações são do sexo masculino (Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008). 16 Consiste em três refeições prontas a comer (Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008). 17 Consiste em duas refeições quentes por dia, geralmente confecionadas em cozinha de campanha (Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008).

10

3.1.1. Efetivo da força destacada

O efetivo da força traduz-se no número de homens que integra a força destacada para a missão. Este número

influencia diretamente o consumo de água, sendo que este aumenta quanto maior o número de militares no

teatro de operações. Assim sendo, para determinar o consumo por dia é necessário conhecer o efetivo da força

militar e para isso considerou-se que uma companhia é constituída por 125 militares, um batalhão por 1000

militares e uma brigada por 6000 militares18 (Stephen et al, 2013).

Considerando que se trata de um clima temperado e um ambiente operacional convencional, como

anteriormente referido, os consumos de água potável associados às funções básicas que um militar executa no

teatro de operações, para um nível mínimo, correspondem a 12,19 l/militar/dia (ver Tabela 3.1.2).

A esse valor acrescentou-se a capitação referente a dois banhos semanais (7,08 l/militar/dia) e limpeza

prevista, para um nível mínimo, de 6,8 kg de roupa (0,45 l/militar/dia), a soma perfaz um total de

19,72 l/militar/dia (Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands,

2008), que leva aos consumos representados na Figura 3.1.1.

Figura 3.1.1 – Relação entre número de militares que constituem a força destacada e o consumo por dia.

3.1.2. Características da força destacada

A quantidade de água necessária deve atender à necessidade da unidade militar destacada para o teatro de

operações, que varia conforme a missão que esta desempenha (SERDP, 2010 e Finabel Coordinating Committe,

2009). Dependendo do tipo de operação, são atribuídas às unidades militares funções que contribuem direta ou

indiretamente para o sucesso da missão e que exigem um determinado consumo de água. Na Tabela 3.1.3

representam-se as capitações associadas ao consumo exigido por certas funcões, algumas das quais

representativas do tipo de unidade militar destacada. Os valores assinalados a sombreado correspondem a

consumos de água não potável.

18 A referência indicada tem em conta os militares que se encontram no teatro de operações e civis que cooperam na operação militar.

246519720

118320

0

40000

80000

120000

160000

125 1000 6000

Companhia Batalhão Brigada

Co

nsu

mo

l/d

ia

Número de militares

11

Tabela 3.1.3 - Capitações de atividades realizadas em campanha considerando um clima temperado e um teatro de operações convencional (adaptada de Force Development United States Army Combined Arms Support Commands,

2008).

Funções Capitação l/militar/dia

Sustentação Mínimo

Básico 19,91 12,19

Tratamento médico Role19 I e II 0,11 0,11

Tratamento médico Role III e IV 3,33 3,33

Central de higiene - Banhos 7,84 7,08

Assuntos mortuários (água potável) 0,11 0,11

Central de higiene - Lavandaria 0,98 0,45

Assuntos mortuários (água não potável) 0,53 0,53

Construção 7,50 0,00

Manutenção de viaturas 0,72 0,72

Total de água não potável 9,73 1,70

Total de água potável 31,31 22,83

3.1.3. Clima

Em contexto operacional o clima é classificado segundo três categorias principais: quente (tropical ou árido),

temperado e ártico, sendo que estes estão associados a zonas espaciais do planeta, como podemos ver na Figura

3.1.2. O estudo do clima do teatro de operações é extremamente importante, nomeadamente a informação da

temperatura a que os militares estarão expostos, visto que poderá aumentar as necessidades de consumo de

água.

Figura 3.1.2 – Distribuição das temperaturas do ar pelo planeta para o mês de Março (adaptada de Department of Geography, University of Oregon, 2000).

A. Zonas com clima temperado

Incluem áreas com uma temperatura média diária anual que varia entre de 0°C e 27°C, onde as fontes de

água são suficientemente abundantes e bem distribuídas (Force Development Directorate United States Army

Combined Arms Support Commands, 2008). Nas zonas temperadas existem variações sazonais, sendo que

19 Role – Terminologia NATO para identificar os níveis de intervenção médica. O Role I e II correspondem a operações de reanimação, estabilização ou de curto período de hospitalização; Role III e IV correspondem operações de carácter especialista ou a cuidados de reabilitação definitiva, muitas vezes adquiridos apenas ao nível da Divisão (NATO Logistics Handbook, 1997).

Temperatura do ar Março

12

algumas regiões podem, em algumas alturas do ano, chegar a condições semelhantes às de climas árticos. Outras

regiões podem assumir, no verão, condições que se assemelham a condições tropicais ou mesmo áridas, pelo

que o planeamento do abastecimento de água deve ter em consideração a sazonalidade.

O facto das regiões serem temperadas pode apresentar um grande impacto na seleção das fontes de água

naturais. Na primavera, por exemplo, as chuvas podem fazer transbordar os rios e afluentes, enquanto que no

verão a falta de chuva pode diminuir de tal forma o seu caudal que inviabiliza as operações de tratamento de

água superficial (Headquarters, Department of the Army, 1990). Segundo Force Development Directorate United

States Army Combined Arms Support (2008), neste tipo de regiões a água potável será usada apenas para fins

que exijam especificamente padrões de água potável. Estes incluem beber, confeção de alimentos, higiene

pessoal e tratamento médico. A água não potável pode ser usada com ou sem tratamento, no local, conforme

necessário, para outras aplicações.

B. Zonas com clima tropical

São regiões com temperaturas médias diárias anuais superiores a 27°C (Force Development Directorate

United States Army Combined Arms Support Commands, 2008). As fontes de água apresentam-se muitas vezes

contaminadas ou com um grande número de parasitas, sendo que a contaminação se deve, frequentemente, às

deficientes práticas de higiene dos habitantes locais. As aplicações da água potável e não potável são

semelhantes às do clima temperado, embora a água utilizada para banhos e lavandaria careça de tratamento.

C. Zonas com clima ártico

Trata-se de locais cuja temperatura média diária anual é inferior a 0°C (Force Development Directorate United

States Army Combined Arms Support Commands, 2008). Nestas zonas as fontes de água são abundantes (mar,

oceanos e lagos) e disponíveis em grande parte do local considerado. Estas regiões possuem gelo durante quase

todo o ano, o que não suporta a existência de vegetação. A aplicação da água potável e não potável é semelhante

ao que se passa quando o clima é temperado, mas os pontos de abastecimento de água devem conter

equipamento (abrigos, aquecedores, redes de camuflagem, mantas isolantes ou agitadores) que evite ou retarde

o congelamento (National Defence, 2010). A prevenção do congelamento da água representa um grande desafio

neste tipo de clima (Headquarters, Department of the Army, 1990), e a escolha do material que constitui o

reservatório é também especialmente importante visto que, por exemplo, o plástico se torna muito frágil a

temperaturas inferiores a -30°C, pondo em risco a água nele armazenado (Finabel Coordinating Committee,

2007).

D. Zonas com clima árido

Nestas áreas, onde as temperaturas médias diárias anuais ultrapassam os 27°C. As fontes de água disponíveis

são limitadas e muito dispersas, o que faz com que a água deva ser transportada para o ponto de utilização, o

mais centralizada possível. O planeamento assume uma grande importância não só pela grande dificuldade em

13

encontrar água, mas também porque o consumo aumenta de forma significativa, relativamente a outros climas

(Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008).

Como as fontes de água são quase inexistentes ou muito limitadas, a falta de água vai induzir uma grande

necessidade de armazenamento, pelo que as unidades militares devem dispor de elevada capacidade de

armazenamento e promover a minimização de desperdícios de água (Headquarters, Department of the Army,

1990 e Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008). Neste

tipo de teatros de operações os comandantes devem estar preparados para prescindir de requisitos que não

sejam críticos (lavandaria, banhos de chuveiro) para assegurar as necessidades básicas da força (ingestão, higiene

pessoal, alimentação, tratamento de lesões por calor e tratamento médico).

Neste tipo de clima as possibilidades de contaminação cruzada de água potável e não potável, e as

dificuldades em operar e gerir dois sistemas de distribuição de água, ditam a utilização de água potável em todas

as utilizações (Headquarters, Department of the Army, 1990; United States Army Combined Arms Support

Commands, 2008).

Quando sujeito a elevadas temperaturas, o corpo humano pode chegar a perder por transpiração 0,25 l/hora,

o que revela a importância da reposição de água, principalmente em climas áridos onde as temperaturas altas

são uma constante no quotidiano. As perdas de água devem ser repostas não só por uma questão de manutenção

da vida humana, mas também porque pode provocar um decréscimo da capacidade de trabalho e deterioração

da moral, fatores que são importantíssimos para a manutenção da eficácia da força militar (Headquarters,

Department of the Army, 2002). Para melhor perceção do efeito da temperatura em climas áridos apresenta-se,

na Tabela 3.1.4, a relação entre a necessidade de ingestão de água com o acréscimo de temperatura (WBGT20),

associadas a atividades militares de trabalho fácil, moderado ou difícil.

Tabela 3.1.4 – Necessidade de ingestão de água tendo em conta a temperatura WBGT e o tipo de trabalho militar (adaptada de Ministry of Defence, 2014).

Categoria de calor Temperatura

WBGT (°C)

Trabalho Fácil Trabalho moderado Trabalho difícil

Necessidade de ingestão (l/hora)

Necessidade de ingestão (l/hora)

Necessidade de ingestão (l/hora)

1 20-24.9 0,25 0,50 0,75

2 25-26.9 0,50 0,75 1,00

3 27-29.9 0,75 1,00 1,25

4 30-33.9 0,75 1,00 Nível de atividade

não apropriado

5 >34 1,00 1,25 Nível de atividade

não apropriado

A caracterização do tipo de trabalho é feita de acordo com:

Trabalho fácil – manutenção da arma, cerimónia, treino de tiro, exercício físico, caminhar numa superfície

difícil a 4 km/h carregado com menos de 13,5 kg de carga.

Trabalho moderado – patrulhas, construção de posições defensivas, assalto a uma posição, caminhar em

areia solta a 4km/h, numa superfície difícil a 5,63 km/h carregado com menos de 18 kg.

20 WBGT (Wet Bulb Globe Temperature) – temperatura medida num indivíduo, tendo em conta a exposição à radiação solar, a velocidade do vento, temperatura do ar e humidade (Ministry of Defence, 2014).

14

Trabalho difícil – caminhar em areia solta com carga a uma velocidade superior a 4 km/h, andar numa

superfície difícil a 5,63 km/h e carregado com mais de 18 kg (Ministry of Defence, 2014; Headquarters,

Department of the Army and Air Force, 2003).

No caso do militar ser portador de equipamento de proteção NBQ ou de colete balístico, deve ser adicionada

à temperatura WBGT um valor de 5,5 °C e 2,75 °C, respetivamente, de que resulta um acréscimo da necessidade

de ingestão de água por hora (Headquarters, Department of the Army and Air Force, 2003).

Neste tipo de teatros é necessário ministrar a formação periódica sobre conservação e abastecimento de

água, de forma a garantir uma compreensão completa dos princípios, práticas e procedimentos por todos os

militares (Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008;

Headquarters, Department of the Army, 1987). A água é tão importante em teatros de operação com clima árido

que uma das principais atividades militares pode ser o próprio controlo das fontes de água. Assim, é de extrema

importância que se recolham informações meteorológicas e que se efetue um reconhecimento do local, de forma

a encontrar fontes de abastecimento de água antes do planeamento da localização do aquartelamento.

A Figura 3.1.3 representa as capitações de água potável consoante o tipo de clima da região em que se

desenvolve a operação militar, considerando um ambiente operacional convencional. Os valores apresentados

dependem das capitações presentes no Anexo A.

Figura 3.1.3 – Variação das capitações mínimas e de sustentação por tipo de clima.

3.1.4. Ambiente Operacional: nível de atividade Nuclear, Biológica e Química (NBQ)

A atualidade depara-se com dois tipos de guerra: a convencional ou regular e a não-convencional ou irregular.

O que diferencia a guerra não convencional é a utilização de métodos não convencionais e meios para desgastar

o adversário em vez de o derrotar através de confrontação direta convencional. As ações terroristas modernas

são uma forma de guerra não convencional, caracterizando-se por serem imprevisíveis e por recorrerem a armas

de destruição maciça e agentes NBQ (Sgt Aj Leal, 2011).

No que respeita à ameaça inimiga, devem ser estudadas as possibilidades de contaminação da água pois é

uma medida que poderá provocar uma epidemia, envolvendo muitas vítimas (Finabel Coordinating Committee,

2009). As medidas contra agentes químicos, biológicos e radiológicos incluem, além das medidas de deteção,

medidas de higiene e sanitárias adequadas (Sgt Aj Leal, 2011) que envolvem um aumento do consumo de água

para a descontaminação individual e material. A água é utilizada no processo de descontaminação para remover

o perigo de contaminação biológica e radiológica quando a pele está exposta a este tipo de agentes. Também é

05

1015202530

Sust

enta

ção

Mín

imo

Sust

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ção

Mín

imo

Sust

enta

ção

Mín

imo

Sust

enta

ção

Mín

imo

Tropical Árido Temperado Ártico

l/m

ilita

r/d

ia

15

utilizada para o mesmo efeito em materiais que tenham sofrido a mesma contaminação (Force Development

Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008). Além disso, está ainda previsto um

consumo adicional em resultado do aumento da necessidade de hidratação (ingestão) do militar quando

portador de equipamento de proteção NBQ, como é possível verificar através da comparação das capitações

da Tabela 3.1.5 com as da Tabela 3.1.6.

A água para descontaminação dos militares sujeitos à exposição NBQ deve ter a mesma qualidade que a

utilizada para os banhos de rotina. Relativamente à água necessária para a descontaminação de equipamentos,

viaturas e armas, esta poderá ser de uma qualidade inferior, ou seja, não potável (Force Development Directorate

United States Army Combined Arms Support Commands, 2008).

Tabela 3.1.5 – Capitação (l/militar/dia) num teatro de operações convencional (adaptada de Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008).

Aplicação Tropical Árido Temperado Ártico

Beber 12,49 12,49 6,25 8,33

Descontaminação Não Aplicável Não Aplicável Não Aplicável Não Aplicável

Tabela 3.1.6 – Capitação (l/militar/dia) num teatro de operações não convencional (adaptada de Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008).

Aplicação Tropical Árido Temperado Ártico

Beber 14,57 14,57 10,41 8,33

Descontaminação (Água potável) 3,97 8,10 3,97 3,97

Descontaminação (Água não potável) 7,27 Não Aplicável 7,27 7,27

3.1.5. Tempo de permanência no teatro de operações

O tempo de duração da missão poderá ser difícil de prever pois depende de várias condicionantes, entre as

quais o progresso da própria missão. A exigência de uma infraestrutura operacional só pode ser vista em relação

à missão a que esta se destina. No entanto, a seleção de infraestruturas adequadas e a previsão do seu

desenvolvimento devem atender a uma determinada duração, o que também será necessário para uma análise

de investimento, ainda no planeamento do aquartelamento (Ministry of Defence, 2012).

A duração da operação traduz o período de vida útil de um aquartelamento e influencia o tipo de construção

a implementar (Finabel Coordinating Committee, 2009). Por sua vez, o tipo de abastecimento de água é um

serviço integrante no aquartelamento e, como tal, também este varia consoante o período de vida útil do

aquartelamento, ou seja, com a duração prevista da operação (Headquarters, Department of the Army, 2008).

Existem várias referências relativas à classificação dos aquartelamentos quanto à sua duração, mas no

seguimento deste subcapítulo apresenta-se a classificação segundo a NATO, visto que representa uma

organização na qual o Exército Português está inserido. Como o documento NATO que aborda este tipo de

informações é limitado quanto ao abastecimento de água, fez-se uma ponderação com a regulamentação e

informações provenientes de outros exércitos, com base na duração dos aquartelamentos.

Segundo Makinen (2008), as infraestruturas, atendendo ao conceito da NATO, caracterizam-se de acordo

com a sua duração, como:

16

Essencial ou “Integral” – a duração deste tipo de aquartelamento é inferior a 2 meses e é fornecido pela

própria unidade tática. O apoio de Engenharia geralmente não é necessário ou pode não estar disponível,

visto que é expectável que esteja a ser empregue na construção do aquartelamento principal. O

equipamento pertencente à força e os recursos da nação hospedeira são frequentemente utilizados neste

tipo de aquartelamento (SERDP, 2010 e US Army Corps of Engineers, 2009).

Inicial – construído para manter a operacionalidade da força, a mudança de um aquartelamento Essencial

para Inicial deve ser o mais breve possível, assim que os serviços básicos e alojamentos se encontrem

disponíveis (aproximadamente após 2 meses do início da construção do aquartelamento). A Engenharia

desenvolverá os serviços básicos21 e os alojamentos durante os 6 meses subsequentes, de forma a

melhorar as condições de instalação no aquartelamento. O aquartelamento principal poderá ser

temporário ou permanente consoante o tempo de permanência previsto. A duração deste

aquartelamento está compreendida entre os 2 e os 6 meses.

Temporário – após 6 meses do início das operações, o aquartelamento é considerado temporário, é

expectável que todos os serviços estejam em funcionamento e o nível de instalação seja adequado para

o tempo de permanência que os militares estão no teatro de operações. A duração do aquartelamento

está compreendida entre os 6 e os 24 meses.

Permanente – tal como o aquartelamento temporário, este fornece alojamento e serviços completos e

adequados, sendo que a diferença é o aumento de vida útil. A nível económico, uma estrutura

permanente apresenta custos superiores na sua construção, face a uma estrutura temporária, apesar de

se aplicar o contrário a longo prazo. A duração do aquartelamento é superior a 2 anos.

Durante a primeira fase de instalação das forças no teatro de operações, a água é fornecida a granel, com o

desenvolvimento do aquartelamento recorre-se a pequenos reservatórios de água atrelados e, depois, a

canalizações que realizam a distribuição de água desde o local de tratamento até ao local de consumo (Joint

Chiefs of Staff, 2010; US Army Corps of Engineers, 2009).

Para aquartelamentos do tipo Inicial, Temporários e Permanentes, as variações ocorrem sobretudo no tipo

de instalação para o abastecimento de água, consoante seja previsto um menor ou maior tempo de permanência

(ver Tabela 3.1.7).

21 Serviços básicos: saneamento, instalações necessárias, cozinha (FINABEL 2013).

17

Tabela 3.1.7 – Sistema de abastecimento de água consoante o período de vida útil de um aquartelamento22 (adaptada de NATO, 2008; US Army Corps of Engineers, 2009; Joint Chiefs of Staff, 2010; Headquarters, Department of the Army,

200823 e Finabel Coordinating Committee, 2013).

“Integral” (inferior a 2 meses)

Inicial (entre 2 a 6 meses)

Temporário (entre 6 a 24 meses)

Permanente24 (superior a 2 anos)

Abastecimento de água Potável

Água engarrafada Pontos de abastecimento de água constituídos por pequenos reservatórios atrelados Reservatórios flexíveis

Água engarrafada Pontos de abastecimento de água a granel, furos, produção de água potável e sistema de distribuição pressurizado

Pontos de abastecimento de água a granel, furos, produção de água potável (estações de tratamento) e sistema de distribuição pressurizado capaz de suportar o abastecimento a hospitais, refeitórios, combate de incêndios, etc..

Pontos de abastecimento de água a granel, furos, produção de água potável (estações de tratamento) e sistema de distribuição pressurizado capaz de suportar o abastecimento a hospitais, refeitórios, combate de incêndios, etc.

Água não potável Fonte local Fonte local Fonte local Fonte local

O consumo de água também aumenta com o nível de desenvolvimento do aquartelamento. Este aspeto está

relacionado com o tempo de permanência, durante o qual se desenvolve o aquartelamento, nomeadamente os

serviços destinados a melhorar as condições de instalação dos militares, como a lavandaria, refeitório, bar e local

para lavagem de viaturas (Stephen et al., 2013).

Um estudo feito pela US Army Corps Of Engineers (2013), permitiu chegar a valores de capitações de consumo

básico e de consumo provocado pelo incremento de serviços adicionais, que surgem com a evolução do

aquartelamento (Stephen et al., 2013), como é possível verificar na Tabela 3.1.8.

Tabela 3.1.8 – Capitações (litros per capita por dia) do estudo Baseline Water Demand at Forward Operating Bases, (adaptada de Stephen et al., 2013).

Consumo Básico Consumo com Serviços Adicionais Dados de consumo calculados

por observação de práticas

CASCOM WHO Bright Star KBR EPBS CASCOM Intervalo Média

49,2 50,0 49,2 69,7 75,7 129,1 50,3-130,2 98,4

O estudo teve por base diferentes fontes:

CASCOM – programa informático que calcula as necessidades de água com base na seleção do local do

teatro de operações, número de militares e tipo de unidade;

WHO – World Health Organization, organização que definiu as necessidades mínimas de água para a

sustentação, baseada nos direitos básicos do homem;

22 Até à atualidade, a NATO dispõe de informação acessível apenas para as três primeiras classificações: Essencial (“Integral”), Inicial e Temporário (Makinen, 2008). Os sistemas de abastecimento de água apresentados de acordo com a duração, têm como origem fontes muito dispersas, muitas das quais com diferentes classificações. Com base na duração foi feito um enquadramento das referências de forma a representar a informação num único quadro síntese. 23 Na referência apresentada, o termo Permanente surge como Semi-permanente cuja duração compreende os 2 e os 10 anos, contudo prevalece a doutrina NATO, visto ser a organização a que o Exército Português está inserido. 24 Fonte: FINABEL (2013), Headquarters, Department of the Army (2008).

18

Bright Star – exercício do exército norte-americano para operações em áreas áridas; os dados de consumo

foram obtidos através de observação do uso de água e da sua conservação/gasto;

KBR – a sigla é utilizada para referenciar uma empresa de empreiteiros (Kellogg, Brown e Root) que,

através do programa Logistic Civil Augmentation Program, calculou o consumo necessário num

aquartelamento militar;

EPBS – Expeditionary Prime BEEF (Base Engineer Emergency Forces) Squadrons, plano elaborado pela US

Air Force, sob orientação das forças norte americanas no Afeganistão (USFOR-A), para servir como base

ao cálculo das necessidades de água com o incremento dos serviços adicionais (Stephen et al., 2013).

3.2. Armazenamento de água em reservatórios vs. água engarrafada

O armazenamento de água é fundamental para a sustentabilidade da unidade militar, tendo uma grande

ênfase quando a operação se desenvolve em regiões áridas, onde as necessidades de água são naturalmente

maiores e a sua acessibilidade é menor (Headquarters, Department of the Army, 1990).

As fontes de água para funções que não a ingestão, em missões militares no Iraque, Afeganistão, Líbano,

entre outras, foram geralmente furos ou poços de água. Esta forma de abastecimento envolve um custo inicial

considerável na mobilização de equipamento para o teatro de operações e a longo prazo, com o custo de energia

elétrica associada ao funcionamento das bombas de captação e equipamentos de tratamento da água. A

primeira fase consiste, portanto, na captação e tratamento, e a segunda fase ao seu armazenamento (Joint Chiefs

of Staff, 2010). Nas missões militares acima referidas, a água potável armazenada destinava-se sobretudo à

higiene pessoal, confeção de alimentos, bar, lavagem de viaturas, enfermaria, instalações sanitárias e lavandaria,

sendo que para ingestão era utilizada água engarrafada.

A água engarrafada é proveniente, geralmente, do comércio local (Headquarters, Department of the Army,

1990; Stephen et al., 2013) e deve ser utilizada nas primeiras fases de desenvolvimento do aquartelamento antes

de poder ser estabelecido um sistema de tratamento de água por captação proveniente de um furo (Joint Chiefs

of Staff, 2010; Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Commands, 2008;

Headquarters, Department of the Army, 1990; Headquarters, Department of the Army, 2005). Todavia,

atualmente é utilizada durante toda a operação o que acarreta diversas desvantagens:

Elevado custo – o custo de transporte de água engarrafada, até ao posto de comando tático, segundo

SERDP (2010), pode variar aproximadamente entre 1 até aos 12 € por litro. Segundo Headquarters,

Department of the Army (2005), para apoiar as tropas no Uzbequistão, a agência logística de defesa do

exército norte-americano estima que gastou para a compra e transporte de água engarrafada (1 milhão

de litros de água) 770000 €. O custo estimado para o transporte e funcionamento de um sistema de

tratamento de água por osmose reversa (ROWPU), com o equipamento auxiliar, representaria, para a

mesma operação, um total de 280000 €;

Grande quantidade de água desperdiçada – segundo SERDP (2010), metade das garrafas de água são

eliminadas antes do consumo por se apresentarem danificadas fisicamente e, das restantes, um terço é

rejeitado pela passagem do prazo de validade. Segundo dados observacionais, quando um indivíduo abre

19

uma garrafa de água e não a consume na totalidade, o desperdício chega a ser de 20% (Stephen et al.,

2013);

Qualidade química e inorgânica da água – não pode ser garantida no ponto de consumo, mesmo que as

fábricas de produção estejam certificadas por unidades militares (Headquarters, Department of the Army,

2005);

Aumento da necessidade de eliminação de resíduos – a eliminação das garrafas após o seu uso deve ser

tida em conta, ainda no planeamento, pois representa custos adicionais na sua eliminação e transporte

(US Army Corps of Engineers, 2009; Headquarters, Department of the Army 2005);

Aumento da ameaça Terrorista – o abastecimento de água engarrafada tem que ser constante, assim

como o seu transporte para o aquartelamento, o que cria uma rotina, favorecendo uma potencial ameaça

terrorista (Headquarters, Department of the Army, 2005).

Contudo, o consumo de água engarrafada também apresenta algumas vantagens, tais como o aumento da

flexibilidade no planeamento, o aumento da moral nos soldados, a perceção por parte dos militares de qualidade

de vida, o facto de requerer menos desenvolvimento da infraestrutura que constitui o aquartelamento e por

poder ser transportada pelos militares (Headquarters, Department of the Army 2005).

O sistema de abastecimento de água através de furos profundos no teatro de operações é, segundo algumas

fontes, mais rentável e sustentável. O nível de contaminação biológica e química das águas subterrâneas é

geralmente baixo e não costuma ter uma grande variação com a sazonalidade (US Army Corps of Engineers,

2009), o que permite uma captação de água com grande qualidade. Segundo Stephen et al. (2013), alguns

campos militares no Afeganistão conseguiram produzir água de grande qualidade através do tratamento de água

proveniente de furos, sem que fosse necessário um processo muito robusto de tratamento.

Os furos devem localizar-se na periferia ou mesmo dentro do aquartelamento, o que aumenta a segurança

da fonte de água, visto que, assim, a sua localização fica abrangida pela área de segurança (US Army Corps of

Engineers, 2009 e Headquartes, Department of the Army, 2008).

A execução de furos ou a utilização de água engarrafada, como sistema de abastecimento de água de

aquartelamentos de campanha, deve ser estudada numa perspetiva económica, embora Headquarters,

Department of the Army (2005) e US Army Corps of Engineers (2009) refiram o sistema de abastecimento de

água proveniente de furos como a melhor forma de abastecimento de água potável num aquartelamento militar

(STANAG 2885, 2010 e US Army Corps of Engineers, 2009).

Depois da água ser captada do furo, tratada e certificada como potável, poderá ser consumida de imediato

ou transportada através de uma rede (Ministry of Defence, 2008) ou autotanques até ao reservatório

(Headquarters, Department of the Army 2005). O sistema de distribuição inicia-se gravíticamente, a partir de um

reservatório, ou através de bombagem, no caso do reservatório não poder ser elevado por motivos de segurança

(Ministry of Defence, 2008).

A localização do(s) reservatório(s) deve ser estudada no planeamento e deve obedecer a determinadas

características de forma a efetuar a distribuição de água para os locais de consumo de forma segura e eficiente.

Assim recomendam-se:

Implantações próximas do local de tratamento (Joint Chiefs of Staff, 2010).

20

Localizações, por questões de segurança, dentro do aquartelamento (Ministry of Defence, 2008).

Locais de implantação aprovados pelo reconhecimento, em terrenos pouco acidentados, seguros

relativamente à observação e ataque de inimigos e, suficientemente grandes para permitir o

armazenamento e distribuição, mas não tão pequenos que inviabilizem as operações de manutenção.

Solos de fundação com capacidade de suporte e, devidamente drenados;

Locais com fácil acesso rodoviário (Headquarters Department of the Army, 1991).

As plataformas onde se localizam os reservatórias devem estar na cota mais elevada do aquartelamento,

no caso de um abastecimento gravítico (Finabel Coordinating Committee, 2007).

Localizações próximas das instalações de maior consumo (Ministry of Defence, 2008).

O armazenamento deve ser suficiente para suportar o consumo de pico e manter a reserva de DOS25 impostos

pelo comando com responsabilidade para tal (Headquarters Department of the Army, 1991). Segundo

Headquarters, Department of the Army (2005), este parâmetro varia com a missão e o clima. Na Figura 3.2.1

apresentam-se alguns valores deste parâmetro de acordo com as regulamentações de algumas organizações.

Figura 3.2.1 – Variação de dias de abastecimento de reserva (DOS) de acordo com diferentes organizações (fontes: NATO, 2008; ordem de operações na operação portuguesa no Líbano - HQ NAQOURA UNIFIL Março de 2008; National Defence,

2005 e Ministry of Defence, 2008).

25 DOS – “Days Of Supply” – quantidade média de água necessária para o abastecimento de um ou mais dias, o cálculo deste parâmetro é baseado em níveis de consumo padrão organizacionais ou consumos padrão nacionais conforme o apropriado para a missão.

0

5

10

15

NATO ONU(Líbano)

FINABEL Exército doCanadá

ExércitoBritânico

Nú

mer

o d

e d

ias

21

4. Drenagem de águas residuais em contexto operacional

Num teatro de operações a drenagem de águas residuais assume uma grande importância na manutenção

da prontidão da força. Uma deficiente drenagem pode comprometer a saúde dos militares e,

consequentemente, o sucesso da operação (Headquarters Department of the Army, 2002).

A drenagem e tratamento de águas residuais é essencial para prevenir a propagação de doenças causadas

por contato direto, contaminação da água ou insetos e animais portadores de microorganismos patológicos, que

surgem geralmente devido a um deficiente saneamento26 (Headquarters Department of the Army, 2001 e

Headquarters Department of the Army, 2002). Durante a guerra soviético-afegã (1979-1989), por exemplo, a

União Soviética enviou 620 000 tropas para o Afeganistão, dos quais 2,33% morreram de ferimentos de guerra

e 76% morreram de doenças como malária, febre tifóide, peste, difteria, meningite, desinteria, pneumonia, entre

outros. Algumas destas doenças estão associadas ao deficiente sistema de saneamento e de condições de higiene

(Headquarters, Department of the Army, 2002).

Além da manutenção de um ambiente saudável no aquartelamento, os comandantes devem preocupar-se,

durante o planeamento, com o impacto que o saneamento do aquartelamento terá para o ambiente e para a

saúde pública da nação hospedeira (Headquarters Department of the Army, 2008). Uma deficiente avaliação da

drenagem de águas residuais no planeamento ou da sua correta execução, levou a que, recentemente, em

teatros de operação como o Afeganistão e o Iraque, se tenham verificado alguns impactos negativos na saúde

dos militares e traduzido em elevados custos associados, na transferência de aquartelamentos ou no

encerramento dos mesmos (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Tal como referido, é importante para a segurança e para o sucesso das operações haver um bom

relacionamento com a nação hospedeira, pelo que devem ser cumpridas as normas de saneamento que esta

impõe, assim como todas as normas internacionais referentes a esta temática, tema que será abordado com

maior profundidade no capítulo 5.

Segundo National Defence (2005), Headquarters, Department of the Army (2013) e Ministry of Defence

(2008), deve ser prevista a drenagem separada das águas cinzentas e das águas negras em campanha. Entende-

se por águas cinzentas, as águas residuais provenientes dos processos domésticos, tais como a lavagem de roupa,

banhos, higiene pessoal, confeção de alimentos, lavagem de veículos e pavimentos ou resultantes de um

equipamento de tratamento de água (Ministry of Defence, 2008). Por sua vez, as águas negras são definidas

como as águas residuais provenientes de latrinas, sendo estas compostas por matéria fecal e urina, ou seja,

compostos de elevada carga orgânica (Ministry of Defence, 2008). No entanto, segundo National Defence (2005)

as águas residuais provenientes de cozinhas e de hospitais também podem ser consideradas como negras devido

à possibilidade destas possuírem uma elevada carga orgânica e bacteriológica. Como o nível de tratamento

exigido às águas negras é superior ao das águas cinzentas, devem ser previstas medidas diferentes para cada um

destes efluentes, com o intuito de melhorar a eficiência do processo de tratamento (National Defence, 2005).

26 Um aquartelamento desprovido de métodos de tratamento de resíduos pode tornar-se um foco de doenças, tais como, a disenteria (amebiana e bacilar), febre tifóide, paratifóide, e cólera (Headquarters, Department of the Army, 2002). Este problema é tanto maior quanto maior for o tempo de permanência das forças nestas circunstâncias (SERDP, 2010).

22

Apesar de ser referido pelas fontes militares anteriormente indicadas que deve ser feita a separação entre

águas negras e águas cinzentas em todo o período de campanha, são indicados métodos de tratamento e recolha,

expeditos e muito rudimentares, geralmente aplicados para um máximo de 60 dias ou, para uma duração

superior, como medida provisória, enquanto se procede à instalação da força no teatro de operações. Poderão

também ser utilizados métodos expeditos em aquartelamentos com instalações sanitárias permanentes caso o

abastecimento de água até às mesmas seja comprometido. Após o período de 60 dias são recomendadas

soluções de tratamento correntes como sistemas de lagunagem, fossas séticas ou uma ETAR’s (Headquarters,

Department of the Army, 2013; National Defence, 2005; Bowling et al., 2008), o que revela que deverá ser

implementada uma rede de drenagem doméstica corrente, sem separação de águas cinzentas e águas negras.

Assim, optou-se por estruturar este capítulo abordando inicialmente a fase de planeamento, com todas as

condicionantes que este envolve e, subsequentemente, com a recomendação das soluções aplicáveis em

situações de campanha.

4.1. A importância do planeamento

O planeamento e gestão das águas residuais requer o conhecimento das características qualitativas e

quantitativas do efluente. Contudo não é suficiente efetuar uma abordagem baseada apenas em dados

qualitativos e quantitativos para identificar a solução mais adequada às características do teatro de operações,

devendo ter-se em conta a garantia de sustentabilidade da unidade militar, a manutenção da sua prontidão, a

proteção ambiental, a disponibilidade dos materiais necessários para a construção da rede de drenagem e a

manutenção da solução. Todos esses elementos serão utilizados para determinar o financiamento necessário

para a sua execução, ou para aplicação em possíveis contratos de gestão de águas residuais com a nação

hospedeira (Jr. Arlindo et al., 2005 e Headquarters, Department of the Army, 2013).

Segundo Headquarters, Department of the Army (2013), o processo de decisão militar para a gestão de águas

residuais deve integrar as seguintes etapas:

Análise de situação.

Desenvolvimento de estimativas.

Identificação de necessidades.

Avaliação das capacidades de gestão de águas residuais.

Identificação de soluções.

Este capítulo destina-se a apoiar a decisão dos comandantes na escolha da melhor solução a adotar para cada

operação. Para tal, encontra-se estruturado numa abordagem semelhante ao planeamento militar para melhor

contextualizar o leitor.

4.2. Análise de situação

A análise de situação consiste na recolha de informações provenientes de dados estatísticos, de observações,

do reconhecimento das infraestruturas existentes ou de avaliações realizadas às mesmas. Estas informações

poderão ser importantes em contexto militar, por exemplo, para avaliar a possibilidade da rede existente receber

23

as águas residuais provenientes do aquartelamento (Headquarters, Department of the Army, 2013). Os fatores

que integram esta fase do planeamento, como a missão, inimigo, terreno, clima, suporte disponível, tempo

disponível e considerações de natureza civil, variam consoante o teatro de operações (Headquarters,

Department of the Army, 2001).

Os fatores em análise são semelhantes caso se trate da drenagem de águas cinzentas ou negras, em redes

distintas ou na mesma rede, e são descritos de seguida:

Missão: informações relativas à sua duração e ao tipo de serviços necessários no aquartelamento, que

requeiram a drenagem e tratamento de águas residuais. A duração da missão poderá influenciar, por

exemplo, a escolha do tipo de latrinas de campanha e o sistema de tratamento de águas residuais a adotar

(Headquarters, Department of the Army, 2001).

Inimigo: considerações de segurança, nomeadamente quanto ao acesso de empresas locais responsáveis

pela gestão de águas residuais provenientes do aquartelamento (Headquarters, Department of the Army,

2013).

Terreno: a orografia da região é uma informação essencial em campanha, influenciando diretamente a

seleção do local onde será implantado o aquartelamento e como será construído. Quando, por motivos

operacionais, não for possível implantar o aquartelamento em locais pouco acidentados, poderá ser

necessário proceder-se à movimentação de um grande volume terras, implicando um elevado esforço por

parte da unidade militar (US Army Corps of Engineers, 2009). A topografia do local assume especial

importância no traçado da rede de drenagem e no seu dimensionamento, como se verificará no caso de

estudo (capítulo 6).

As informações referentes à orografia e ao tipo de solo, também poderão ser importantes no estudo de

órgãos de tratamento de águas residuais que, em campanha, têm geralmente por base a infiltração do

efluente no solo (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Clima: o conhecimento do clima é importante não só para a seleção do tipo de órgão de tratamento de

águas residuais, como também para o seu correto funcionamento. Os efeitos de uma chuva torrencial, de

um clima muito húmido ou de temperaturas muito baixas podem vir a condicionar a aplicação de

determinados métodos de drenagem e a tratamento de águas cinzentas. Temperaturas muito baixas

podem, por exemplo, congelar os efluentes ou afetar a evaporação ou absorção de um sistema de

tratamento de águas cinzentas (Headquarters, Department of the Army, 2013).

As reduzidas temperaturas e humidade podem dificultar a decomposição e a evaporação em sistemas de

tratamento biológicos, reduzindo a eficiência, por exemplo, das lagoas de estabilização (Metcalf & Eddy,

2004).

Meios disponíveis: a disponibilidade das unidades de engenharia é um fator que deve ser tido em conta

no planeamento do sistema de drenagem e tratamento de águas residuais. Devem ser analisadas as

capacidades de construção e manutenção das soluções adotadas por parte das unidades de engenharia,

bem como a disponibilidade de verbas para o contrato com uma empresa local que se encarregue da

gestão das águas residuais, caso esta medida seja viável no teatro de operações (US Army Corps of

Engineers, 2009 e Headquarters, Department of the Army, 2013).

24

Tempo disponível: o tempo é sempre um fator fundamental numa operação militar. É indispensável aferir

o tempo disponível na construção do sistema de drenagem e o período de vida útil do mesmo

(Headquarters, Department of the Army, 2013). As decisões sobre o planeamento de um aquartelamento

são muitas vezes tomadas num curto período de tempo, o que faz com que o planeamento seja realizado

com poucas informações disponíveis. Por outro lado, a decisão sobre os materiais necessários para a

execução de uma solução poderá ser tomada só quando a unidade militar já estiver no teatro de

operações, o que poderá implicar a adoção de medidas provisórias (US Army Corps of Engineers, 2009).

Considerações civis: a análise efetuada deve ter em conta áreas sensíveis, nomeadamente, locais

históricos, religiosos, culturais, áreas agrícolas e com importância para a sustentabilidade da população

local. Na fase de planeamento devem também analisar-se normas de construção, políticas e diretrizes

relacionadas com o teatro de operações. O responsável pelo planeamento da drenagem de águas

residuais do aquartelamento de campanha deve assegurar-se que o comandante e o seu estado-maior

compreendem os efeitos a longo prazo do sistema de drenagem e tratamento de águas residuais adotado

(Headquarters, Department of the Army, 2013).

4.3. Desenvolvimento de estimativas

O desenvolvimento de estimativas é importante para avaliar o caudal de águas residuais que será produzido

pelo aquartelamento. Esta etapa do planeamento é importante, por exemplo, no caso de existirem

infraestruturas locais, com vista a avaliar a capacidade destas receberem os caudais produzidos pelo novo

aquartelamento. No caso de ser necessário conceber uma infraestrutura de drenagem, o caudal produzido

influencia diretamente o dimensionamento das condutas e dos órgãos de tratamento utilizados (Headquarters,

Department of the Army, 2001). A doutrina norte-americana prevê o cálculo das estimativas de caudal tendo em

conta o volume de águas residuais produzido por instalação ou contentor, como se observa na Tabela 4.3.1.

Tabela 4.3.1 – Produção de águas residuais por instalação (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

Fonte Produção Águas

Residuais

Força militar em movimento (l/dia) 1 a 3,8

Aquartelamentos permanentes (l/dia/militar) 300 a 380

Casas-de-banho para mulheres (l/militar/dia) 151

Casas-de-banho para homens27 (l/militar/dia) 61

Lavatórios (l/dia/militar) 3,8

Limpeza (l/dia/100 militares) 415

Lavandaria escalão companhia (l/dia) 2000000

Lavagem de viaturas (l/veículo) 197

Hospitais (l/dia/cama) 760

Instalações sanitárias contentorizadas28 (l/dia) 13100

Local de banhos contentorizado29 (l/dia) 19700

Cozinha (l/dia/militar) 3,8 a 19

27 Segundo Headquearters, Department of the Army (2013), as casas-de-banho masculinas contêm urinóis e cerca de 50% da totalidade de produção de águas residuais nestas instalações é proveniente destes equipamentos. 28 Segundo Headquearters, Department of the Army (2013), o contentor de instalação sanitária considerado possui 6 retretes, 1 urinol e 2 lavatórios. 29 Considerou-se um contentor destinado a banhos com 12 chuveiros e uma média de 10 minutos/banho/militar/dia (Headquearters, Department of the Army, 2013).

25

Os valores acima apresentados indicam apenas ordens de grandeza de forma a contextualizar o contentor

para os consumos em campanha.

A produção de águas residuais de uma força militar em movimento é diminuta visto que não é expectável

que os militares tomem banho, lavem roupa ou procedam à lavagem de viaturas. Também não é necessária água

na confeção de alimentos pois a alimentação dos militares assenta, essencialmente, em rações de combate

(Headquarters, Department of the Army, 2013).

Para estimar o número latrinas necessárias, a doutrina americana defende que basta multiplicar o número

de homens por 4% e o número de mulheres por 6%, arredondando ao maior número inteiro possível

(Headquarters, Department of the Army, 2001). Segundo Makinen (2008), a NATO prevê um número de latrinas

equivalente a 12,5% do número de militares e um número de urinóis correspondente a 10% do número de

homens (valores superiores aos da doutrina americana), prevendo ainda uma lavandaria por aquartelamento,

um local de lavagem de viaturas por cada 250 militares, uma cozinha por cada 125 militares e um local de banhos

cujo número de chuveiros corresponde a 12,5% do número de militares (Makinen, 2008).

Grande parte do volume de águas residuais é proveniente da lavandaria, banhos e refeitório, estimando-se

que 70% do consumo de água num refeitório dê origem a águas cinzentas, enquanto que uma lavandaria ou uma

central de banhos, essa percentagem atinja, aproximadamente, 100%. Estima-se que, na totalidade, 80% de toda

a aplicação de água termine na produção de águas residuais (Headquarters Department of the Army, 2013). As

estimativas de produção de águas residuais servem como orientação geral e devem ser atualizadas sempre que

existirem outros fatores que façam variar a produção (tais como o racionamento do gasto de água), para que as

estimativas sejam o mais precisas possível (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Fazendo um paralelismo com a regulamentação pública portuguesa, as percentagens acima referidas são

bastante semelhantes ao previsto pelo fator de afluência aplicado no dimensionamento das redes de drenagem

de águas residuais, que prevê que cerca de 70 a 90% da água distribuída origina águas residuais (Decreto 23/95,

Artigo 123° do RGSPPDADAR - Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e

Drenagem de águas Residuais, 1995), sendo geralmente utilizado um valor de 80% (Sousa e Marques, 2011). Este

valor poderá ser utilizado como referência no dimensionamento da rede de drenagem de um aquartelamento,

visto que, geralmente, a regulamentação portuguesa é utilizada pelo Exército em missões internacionais, como

será abordado no capítulo 5.

Na Figura 4.3.1 apresentam-se alguns valores das capitações padrão recomendados pelas referências

(identificadas na mesma figura), adequados ao dimensionamento da rede de drenagem de águas residuais,

verificando-se, no entanto, alguma variação entre fontes. É importante referir que os dados representados na

figura são valores médios diários, não afetados, portanto, por fatores de ponta.

26

Figura 4.3.1 – Capitações padrão para dimensionamento da rede de drenagem em aquartelamentos de campanha segundo algumas referências.

4.4. Identificação de necessidades

As necessidades do sistema de drenagem e tratamento de águas residuais são identificadas consoante o

tempo de permanência e a intensidade do combate no teatro de operações. Com um maior tempo de

permanência no teatro de operações surge, naturalmente, um aumento da necessidade de uma solução mais

sustentável, eficiente e económica, tendo em vista um incremento das condições de comodidade (Headquarters

Department of the Army, 2013).

Os requisitos exigidos pela força também variam com a componente operacional, nomeadamente a

intensidade de combate. Em geral, quanto mais austero o teatro de operações, mais indicada será a aplicação

de métodos expeditos para tratamento de águas residuais, como será abordado nos subcapítulos 4.6.1 e 4.6.2.

Todavia, sempre que possível deve optar-se por métodos mais robustos que garantam uma melhor eficiência

(US Army Corps of Engineers, 2009).

À medida que o aquartelamento se vai desenvolvendo, assumindo um papel mais duradouro, tende-se a

assistir à substituição de latrinas mais rudimentares por latrinas químicas30, à construção de fossas séticas e,

finalmente, à adoção de sistemas de tratamento mais complexos, como por exemplo, uma estação de

tratamento de águas residuais (ETAR). O campo militar norte-americano Bondsteel, no Kosovo, é um exemplo

desta evolução. As águas residuais foram inicialmente depositadas num reservatório rebocado e só

posteriormente depositadas numa trincheira. Com o incremento das exigências, substituiu-se este método por

uma lagoa arejada com quatro células e, posteriormente, por uma estação de tratamento de águas residuais

(SERDP, 2010).

A Tabela 4.4.1 apresenta um conjunto de soluções possíveis que variam consoante o tempo de permanência

no teatro de operações, baseadas em algumas referências militares, nomeadamente dos exércitos dos Estados

Unidos da América, Canadá e Reino Unido (Bowling et al., 2008; Headquarters, Department of the Army, 2013;

National Defence, 2005; Ministry of Defence, 2008).

30 O nome de latrinas químicas aparece em diversas fontes referenciado como Porta-Johns, nome associado à marca que comercializa estas latrinas portáteis (SERDP, 2010 e US Army Corps of Engineers, 2009).

140,0

189,3

66,290,0

113,090,0

0

40

80

120

160

200

SERDP, 2010 Department ofthe Army, 2004

Headquarters,Department ofthe Army, 2008

Makinen, 2008 NationalDéfense, 2005

Ministry ofDefence, 2008

l/m

ilita

r/d

ia

27

Tabela 4.4.1 – Soluções para a tratamento e recolha de águas residuais, baseadas no tempo de permanência no teatro de operações.

4.5. Avaliação da capacidade de gestão de águas residuais

Na fase de planeamento deve ser avaliada a capacidade da força em adotar as soluções necessárias. Assim,

torna-se de extrema importância aferir a disponibilidade de mão-de-obra, equipamentos, materiais e

financiamento para a construção e manutenção das soluções adotadas, de modo a selecionar qual a melhor

opção, em função das condicionantes existentes. Na Tabela 4.5.1 encontra-se um exemplo de uma análise da

necessidade de mão-de-obra, decomposta por tipos de intervenção, para a execução de um sistema de

drenagem de águas residuais.

Tabela 4.5.1 – Tabela de necessidades militares/hora para a construção da rede de drenagem de águas residuais, zona de banhos e latrina31, para um clima temperado (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2008).

Instalações Tamanho/

Capacidade Recomendações Quantidade

Construção (militares/hora)

Horizontal Vertical Outros Total

Zona de banhos de campanha e

latrina 6x9x2,4 m

1 chuveiro por cada 10 militares

1 24 941 61 1026

Rede de drenagem de

águas residuais

500 militares

66,2 l/militar/dia

1 205 384 490 1079

4.6. Identificação de soluções

Alguns exércitos defendem que se deve utilizar, sempre que possível, as infraestruturas drenagem existentes

(Finabel Coordinating Comittee, 2007; Headquarters, Department of the Army, 2013; Makinen, 2008; Ministry

of Defence, 2008), sendo necessário avaliar se estas têm capacidade para receber as águas residuais do futuro

aquartelamento. No caso de existir essa possibilidade, são necessários os serviços de Engenharia para garantir

31 A necessidade de militares/hora para a construção é influenciada pelo clima. Para ter em consideração este parâmetro são utilizados fatores multiplicativos para aumentar o número de militares/hora necessários. Um clima tropical requer um fator multiplicativo de 1,45, um clima árido de 1,15 e um clima ártico de 2,57 (Headquarters, Department of the Army, 2008).

Tempo de Permanência

“Integral”/Inicial (< 6 meses)

Temporário (6 a 24 meses)

Permanente (> 2 anos)

Águas Cinzentas

Poços de infiltração Trincheiras de infiltração Lagoas de evaporação

Fossa sética com campo de infiltração Sistema de lagunagem Estação de tratamento de águas residuais portátil ETAR

ETAR Sistema de lagunagem

Águas Negras

Latrinas de queima (burnout latrines) Latrinas com recurso a poço Latrinas químicas Poço de infiltração para urina Latrinas straddle trench Latrinas profunda Latrinas de aterro

Lagoas de evaporação Sistema de lagunagem Estação de tratamento de águas residuais portátil Fossa sética com trincheiras de infiltração

ETAR Sistema de lagunagem

28

uma drenagem eficaz, da ligação da rede a construir à rede pública existente (Headquarters, Department of the

Army, 2013; Ministry of Defense, 2008).

Esta opção traz inúmeras vantagens para a força destacada, nomeadamente quanto à redução do

empenhamento da força no teatro de operações, a melhoria da qualidade de vida dos militares e a redução da

quantidade de recursos humanos e materiais necessários. No entanto, também pode trazer algumas

desvantagens, tais como um possível impacto negativo na população e a exigência de uma maior proximidade

com a população local, o que, a nível operacional, pode não ser favorável (Headquarters, Department of the

Army, 2013).

No caso desta possibilidade não ser vantajosa por questões operacionais, técnicas ou humanitárias, deve ser

implementado um sistema de drenagem e tratamento de águas residuais independente do existente (Ministry

of Defence, 2008; US Army Corps of Engineers, 2009), que deverá suportar o volume de águas residuais

produzido (National Defense, 2005). Uma das soluções pode passar pelo armazenamento temporário das águas

residuais em reservatórios e posterior transferência para uma ETAR de um aquartelamento próximo ou de uma

empresa local, caso a situação o permita. Como geralmente os equipamentos necessários (camiões, tanques de

águas residuais e bombas) não são orgânicos32 da grande maioria das unidades, esta opção requer um

planeamento e coordenação minuciosos. Os reservatórios devem ser devidamente identificados para que, em

nenhuma ocasião, possam ser confundidos com os reservatórios de abastecimento de água potável

(Headquarters Department of the Army, 2013).

De seguida apresentam-se as soluções mais referenciadas para utilização em aquartelamentos de campanha,

abordando-se os fatores que podem influenciar a escolha por determinadas soluções, a recolha e análise de

informações do local, pormenores construtivos e regras de segurança necessárias de forma a prevenir a

contaminação de recursos essenciais à sobrevivência dos militares no teatro de operações.

4.6.1. Métodos expeditos para tratamento de águas cinzentas em campanha

Os métodos expeditos utilizados pelo exército norte-americano no tratamento de águas cinzentas, em

campanha, incluem poços de infiltração, trincheiras de infiltração e lagoas de evaporação. A adoção destes

métodos depende das características do solo e do clima, apresentando, geralmente, capacidade suficiente para

tratar os caudais produzidos por balneários, lavandarias e cozinhas, por curtos períodos de tempo.

O apoio da engenharia militar é necessário na apropriação do terreno, variando o volume de trabalho

consoante o volume de águas cinzentas produzido. Para construir este tipo de soluções é necessário que o

planeamento tenha em conta os materiais e equipamentos necessários e se proceda à sua requisição o mais

cedo possível. A aplicação destes métodos é recomendada apenas ao escalão companhia com uma produção de

águas residuais de aproximadamente 3 800 a 18 900 litros/dia, podendo também ser eficazes para volumes

maiores, dependendo do local, recursos disponíveis, tipo de solo, nível freático e tempo de permanência no

teatro de operações, se se assegurar uma construção cuidada e uma manutenção correta (Headquarters

Department of the Army, 2013).

32 Um equipamento orgânico consiste num equipamento que pertence ao quadro organizacional da unidade destacada.

29

A eficiência dos métodos expeditos depende muito do tipo de solo, pelo que se devem realizar testes de

percolação de forma a avaliar a capacidade de absorção do solo ou, em alternativa, devem obter-se informações

relacionadas com o tipo de terreno do local onde serão implementados este tipo de sistemas. Segundo

Department of the Army (2013), um teste de percolação expedito pode ser constituído pelas seguintes fases:

Passo 1 – perfurar um ou mais poços de teste com uma secção de 30x30 cm e com uma profundidade de

30 cm.

Passo 2 - preencher o(s) poço(s) com água e deixar esta infiltrar-se no solo circundante.

Passo 3 – voltar a encher o poço com água até uma altura de 15 cm.

Passo 4 – medir o tempo necessário para o nível de água baixar 2,5 cm.

O passo 2 resulta da necessidade de reduzir a velocidade de abaixamento do nível de água, ou seja, que as

condições do solo na realização do teste sejam o mais saturado possível (FUNASA, 2006). Este procedimento

garante que o solo se comporta de forma semelhante na estação mais húmida do ano (Bartolomeu, 1996).

Segundo Morais (1977), Bartolomeu (1996) e Pedroso (2008), os órgãos de tratamento apresentados nos

parágrafos seguintes são geralmente referenciados como órgãos subsequentes a uma fossa sética, sendo

usualmente aplicados a pequenos aglomerados populacionais. A sua aplicação a nível militar, nomeadamente

em aquartelamentos de campanha, deve-se sobretudo à simplicidade da sua construção e ao facto de estes

serem um meio eficiente e com pouca necessidade de recursos materiais para a construção. Além disso, um

aquartelamento de campanha é semelhante a um pequeno aglomerado populacional, o que justifica a sua

escolha. As soluções para tratamento das águas residuais aparecem separadas para tratamento de águas

cinzentas e águas negras, como já referido, pois é essa a metodologia aplicada pelas referências militares.

A. Poço de Infiltração

Um poço de infiltração consiste numa escavação, geralmente cilíndrica, destinada à infiltração do efluente

no solo. A aplicação deste elemento é aconselhada quando o solo é constituído por camadas impermeáveis

assentes sobre formações permeáveis existentes a reduzida profundidade (Morais, 1977).

Todavia, nalgumas referências militares, este dispositivo surge com uma geometria cúbica (Headquarters,

Department of the Army, 2013 e Headquarters, Department of the Army, 2001). O dimensionamento destes

poços, tal como noutros métodos expeditos, pode ser feito através de um método indireto. Para isso é indicado

o dimensionamento com recurso a tabelas (ver Tabela 4.6.1) que relacionam o tempo de infiltração para um

abaixamento de 2,5 cm, obtido no teste de percolação, com a dimensão necessária para o elemento.

30

Tabela 4.6.1 – Altura útil do poço de infiltração em função da velocidade de percolação e do diâmetro do poço considerado (adaptada de Bartolomeu, 1996 e Morais, 1977).

Tempo de infiltração para um abaixamento

de 2,5cm (min)

Taxa de infiltração (l/m2/dia)

Permeabilidade (cm/s)

Natureza dos solos

Diâmetro do poço (m)

1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,50 3,00

≤2 130 1x10-2 Areia grossa 0,39 0,31 0,26 0,22 0,20 0,16 0,13

3 105 5x10-3 Mistura de areia 0,47 0,38 0,31 0,27 0,24 0,19 0,16

4 90 0,54 0,43 0,36 0,31 0,27 0,22 0,18

5 85 0,59 0,47 0,39 0,34 0,30 0,24 0,20

10 60 1x10-3 Areia fina 0,78 0,62 0,52 0,45 0,39 0,31 0,26

15 45 0,89 0,71 0,59 0,51 0,45 0,39 0,30

30 35 1x10-4 Areia siltosa 1,17 0,94 0,78 0,67 0,59 0,47 0,39

>30 Não aplicável

A verificação do dimensionamento resultante do método indireto faz-se através da equação (1).

em que: D – diâmetro do poço (m) hp – altura das camadas permeáveis (m) Pop – número de militares do aquartelamento de campanha Cap – capitação de águas cinzentas (l/militar.dia) Qu – taxa de infiltração de águas cinzentas (l/m2/dia)

Quando este método é utilizado na depuração das águas cinzentas de uma cozinha, é necessário pré-

tratamento, através de um filtro de gorduras que será mencionado posteriormente neste capítulo, visto a sua

utilização ser comum a outros métodos (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Caso a utilização deste método dure várias semanas, é aconselhável a aplicação destes dispositivos aos pares

de forma a alternar o seu uso, criando um período do repouso e evitando problemas de colmatação do sistema.

A aplicação de dois dispositivos em simultâneo deve ser feita de forma a que haja uma distribuição equitativa do

efluente para cada um deles (Headquarters, Department of the Army, 2013). A distância entre dois elementos

deve ser cerca de três vezes o diâmetro do maior poço, sendo que o diâmetro dos poços pode variar entre 1 e

3 metros (Morais, 1977).

O poço mais rudimentar é constituído apenas pela escavação e por uma camada de brita, gravilha ou escórias

de 2 a 5 cm de diâmetro (ver Figura 4.6.1). Em alternativa poderá aplicar-se uma construção mais cuidadosa

quando existir disponibilidade de materiais de construção no teatro de operações, através de paredes de

alvenaria com juntas abertas ou manilhas de betão perfuradas na zona adjacente à camada de solo permeável

(ver Figura 4.6.2). Na Figura B.1, do Anexo B, apresenta-se uma possível solução de conceção deste elemento.

𝜋 × 𝐷 × ℎ𝑝 ≥

𝑃𝑜𝑝 × 𝐶𝑎𝑝

𝑄𝑢

(1)

31

Figura 4.6.1 – Poço de infiltração, fonte: Ahmed, 2013.

Figura 4.6.2 – Poço de infiltração com paredes de alvenaria (adaptada de

Bartolomeu, 1996).

Para garantir a eficiência deste método, a base do poço deve estar a, pelo menos, 1,5 m acima do nível

freático (Morais, 1977). A entrada de pluviosidade no poço iria dificultar a eficiência do processo visto que o

volume do poço não foi calculado para receber a água das chuvas, o que torna necessário a existência de uma

cobertura impermeável (Headquarters, Department of the Army, 2013). Devido ao perigo de contaminação,

estes dispositivos devem localizar-se a uma distância mínima de 30 m de qualquer fonte de água (National

Defence, 2005). Quando os solos são permeáveis à superfície é mais indicado que se construam trincheiras de

infiltração, cuja construção é menos onerosa, sendo o risco de contaminação do lençol freático menor (Morais,

1977).

B. Trincheiras de infiltração

Segundo Bartolomeu (1996), uma trincheira de infiltração consiste numa vala relativamente extensa, não

excedendo, no entanto, os 25 m de comprimento. A profundidade da trincheira deve estar compreendida entre

0,50 m e 1,00 m, na qual é instalada uma tubagem de distribuição de efluente, envolta num material drenante

(ver Figura B.2, no Anexo B). Este método pode substituir o poço de infiltração quando o nível freático

impossibilitar a sua construção, ou quando os solos são rochosos mas superficialmente permeáveis (Morais,

1977).

Tal como o órgão de tratamento anterior, o dimensionamento das trincheiras de infiltração pode também

ser realizado pelo método indireto após a obtenção dos resultados do teste de percolação (ver Tabela 4.6.2).

Vantagens

Fácil construção

Reduzido custo de construção e

manutenção

Construção com materiais locais

Método económico quando o solo é

permeável

Desvantagens

Perigo de contaminação de águas

subterrâneas

Não pode ser construído em terreno

rochoso ou com o nível freático elevado

Necessita de pré-tratamento

Dependente do clima

32

Tabela 4.6.2 – Dimensionamento de trincheiras de infiltração (adaptada de Morais, 1977).

Tempo de infiltração para um abaixamento

de 2,5cm (min)

Taxa de infiltração (l/m2/dia)

Comprimento da trincheira de infiltração (m/hab)

Largura do fundo da Trincheira (m)

0,40 0,60 0,90

≤2 130 1,5 1,0 0,7

3 105 1,9 1,3 0,9

4 90 2,2 1,5 1,0

5 85 2,4 1,6 1,1

10 60 3,3 2,2 1,5

15 45 4,4 3,0 2,0

30 35 5,7 3,8 2,5

60 25 8,0 5,3 3,6

>60 Não Aplicável

Após a obtenção dos resultados pode verificar-se o dimensionamento realizado através da equação (2).

𝑎 × 𝑙 ≥ 𝑃𝑜𝑝 × 𝐶𝑎𝑝

𝑄𝑢

(2)

em que: a – largura da trincheira (m) l – comprimento total da trincheira (m) Pop – população (habitantes ou, em contexto militar, o número de militares) cap – capitação de águas cinzentas (l/militar.dia) Qu – taxa de infiltração de águas cinzentas (l/m2.dia)

Se o solo demorar mais de 60 min a absorver 2,5 cm de água, este método não é suscetível de ser aplicado

nestas condições, sendo preferível optar por construir um aterro filtrante ou uma plataforma de

evapotranspiração (US Corps of Engineers, 2009; National Defence, 2005), métodos que serão abordados no

subcapítulo 4.6.2.

Para que a probabilidade de contaminação seja mínima, o conjunto de trincheiras de infiltração deve estar

afastado no mínimo de 300 m de qualquer fonte de água e a uma distância significativa acima do nível freático.

Esta solução pode também ser aplicada sob a forma de um sistema constituído por trincheiras de infiltração e

por um poço de infiltração, com a particularidade de que este poço possui uma área de 0,40 m2 e uma

profundidade de, aproximadamente, um quinto da profundidade de um poço de infiltração corrente. Deste poço

de infiltração irradiam trincheiras de infiltração de cada um dos quatro lados (ver Figura 4.6.3), com um

comprimento não inferior a 2,0 m. A secção transversal da trincheira apresenta altura variável, tendo no centro

cerca de 0,30 m e na extremidade, aproximadamente, 0,45 m (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Figura 4.6.3 – Representação de uma trincheira de infiltração (adaptada de Headquarters Department of the Army, 2013).

Trincheiras de infiltração

Serapilheira Cinzas ou areia Balde de cascalho com fundo perfurado

0,60m 0,45m

0,30m

0,60m

2,00m

33

O preenchimento deve ser feito, à semelhança do método anterior, com uma camada de brita, gravilha ou

escórias, com 2 a 5 cm de diâmetro. Deve ser construída uma unidade para cada 100 militares, compreendendo

os serviços de lavandaria, confeção de alimentos e balneários, sendo que a sua utilização deve ser alternada

diariamente. Segundo a doutrina do exército norte-americano (Headquarters, Deparment of the Army, 2013), a

determinação do comprimento necessário para as trincheiras deve ser feita da seguinte forma:

Passo 1 – realização de um teste de percolação;

Passo 2 – aplicação da mesma taxa de infiltração por dia e por m2 utilizada nos poços de infiltração, com

base nos resultados do passo anterior;

Passo 3 – divisão do caudal do efluente (l/dia) estimado, pela taxa de infiltração (l/m2/dia), obtendo-se a

área de absorção necessária;

Passo 4 – divisão da área de absorção por 8, que corresponde ao total de paredes de infiltração que

constituem as trincheiras, obtém-se a área necessária a cada parede de trincheira;

Passo 5 – divisão do resultado anterior por 0,38 (altura média entre o início e o final da trincheira) obtém-

se o comprimento da trincheira.

Atendendo a que uma trincheira de infiltração pode não ser suficiente para infiltrar o volume de águas

residuais produzido num aquartelamento, poderá haver necessidade de adotar várias trincheiras unidas a uma

caixa repartidora, sendo que esse conjunto designa-se por leito de infiltração (Morais, 1977).

Tal como referido, a eficiência dos poços e trincheiras de infiltração depende muito do solo existente,

nomeadamente quanto à existência de formações permeáveis à superfície e quanto às características

topográficas, geológicas e hidrogeológicas locais. Na Tabela 4.6.3 apresentam-se as características necessárias

para aferir a possibilidade de aplicação dos elementos de infiltração mencionados.

Tabela 4.6.3 – Características a considerar na implantação de órgãos de infiltração (adaptada de Morais, 1977).

Características Muito favorável Favorável Pouco favorável Desfavorável

Inclinação do terreno (%) <2,0 2,0 a 8,0 8,0 a 15 >15

Profundidade de uma formação rochosa fissurada ou

cascalhenta (m) >2,0 1,5 a 2,0 1,0 a 1,5 <1,0

Profundidade de uma formação impermeável (m)

>2,5 1,5 a 2,5 1,0 a 1,5 <1,0

Nível freático normal de Inverno (m)

>3,0 3,0 a 1,0 1,0 a 0,5 <0,5

Nota: As profundidades devem ser medidas desde o fundo dos órgãos de infiltração.

Vantagens

Fácil construção

Reduzido custo de construção e

manutenção

Não necessita de grande profundidade

Desvantagens

Perigo de contaminação das águas

subterrâneas

Necessita de pré-tratamento

Dependente do clima

Incompatível com nível freático elevado

34

Para operação e manutenção são aconselhadas as seguintes práticas:

As trincheiras de infiltração e os poços de infiltração devem ser inspecionados semestralmente;

No caso de se verificar uma redução da capacidade de absorção das trincheiras ou poços de infiltração

deve proceder-se à limpeza da camada drenante (brita, gravilha ou escórias) ou à sua substituição. Em

último caso, devem construir-se novas unidades, caso o solo tenha atingido a saturação (FUNASA, 2006).

A determinação rigorosa da taxa de infiltração de água no solo é importante para o correto dimensionamento

dos elementos de infiltração. Em alternativa à realização dos ensaios de percolação são recomendados os ensaios

laboratoriais para determinação da permeabilidade do solo, por apresentarem diversas vantagens como: rapidez

de execução, fácil execução e precisão. Todavia, em campanha os meios laboratoriais não se encontram muitas

vezes disponíveis na área de operações, o que inviabiliza esta opção.

C. Lagoas de evaporação

Segundo Headquarters, Department of the Army (2013), o método mais simples para tratamento de um

grande volume de águas cinzentas em campanha, é a lagoa de evaporação, representada na Figura 4.6.4, sendo

que a depuração das águas cinzentas dá-se pelos processos de percolação, oxidação e evaporação (Headquarers,

Department of the Army, 2002).

Figura 4.6.4 – Representação de uma lagoa de evaporação (adaptada de Headquarters Department of the Army, 2013).

Este método pode ser necessário em condições que impossibilitem a construção de poços ou trincheiras de

infiltração, devido ao nível freático se encontrar muito elevado ou caso exista um substrato impermeável. O

clima mais favorável à utilização de lagoas de evaporação é um clima quente e seco pois conduz a uma mais

rápida evaporação das águas cinzentas. Segundo a referência, é suficiente construir-se aproximadamente,

0,30 m2/militar/dia para o efluente proveniente do local de confeção de alimentos e 0,20 m2/militar/dia para as

águas cinzentas produzidas pelas lavagens (pavimentos, viaturas etc…) e banhos. O espaçamento entre estes

elementos deve possibilitar a distribuição do efluente para qualquer uma das lagoas (Headquarters, Department

of the Army, 2001).

Para construir uma lagoa de evaporação é necessário remover a camada superficial de solo até uma

profundidade de, aproximadamente, 0,25 a 0,40 m, arrastando o excedente desta operação para a periferia

formando um pequeno dique envolvente. Para finalizar a construção deste método devem construir-se umas

saliências com cerca de 0,15 m, na direção transversal ou longitudinal, que facilite o processo de distribuição

(Headquarters, Department of the Army, 2013).

3,0m

2,4m

35

A localização destes elementos condiciona a sua eficiência, pelo que devem localizar-se em espaços com boa

incidência solar. Este dispositivo deve estar posicionado a favor do vento para evitar possíveis odores no

aquartelamento (Headquarters, Department of the Army, 2002). Com uma correta manutenção, estas lagoas

permitem a tratamento de quantidades significativas de águas cinzentas, sem problemas de atração de insetos

e apenas com um ligeiro odor. Tal como nos métodos anteriores, é recomendado que as águas cinzentas

produzidas nas cozinhas passem primeiro por uma caixa de retenção (Headquarters, Department of the Army,

2013).

Segundo a doutrina do exército norte-americano, enunciada por Headquarters, Department of the

Army (2013), a determinação da área necessária para tratamento do efluente produzido pelo aquartelamento

é calculada através dos seguintes passos:

Realização de um teste de percolação em 3 ou 4 locais onde será implementado o método;

Cálculo da área necessária: valor resultante do quociente entre a produção total de águas cinzentas

diário (l/dia) e a taxa de tratamento diária correspondente a este método (ver Tabela 4.6.4, que tem em

conta os efeitos da precipitação, repouso da lagoa, recuperação e manutenção da lagoa de evaporação);

Construção do número de lagoas necessário para perfazer a área calculada no passo anterior.

Tabela 4.6.4 – Relação entre o resultado do teste de percolação e a taxa de infiltração aplicável a lagoas de evaporação, (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

Tempo de infiltração para um abaixamento de 2,5cm (min)

Taxa de infiltração (l/dia/m2)

1 53,98

2 43,79

5 32,56

10 23,39

30 11,23

60 8,14

>60 Não Aplicável

Ao longo do dia, o leito vai sendo ocupado com águas cinzentas até uma altura, de aproximadamente, 0,08 m

(Headquarters, Department of the Army, 2013). A configuração deste elemento pode ainda recorrer a três

células, conforme representado na Figura 4.6.5, quando confinados pela área de terreno disponível.

Figura 4.6.5 – Configuração de um campo de evaporação (adaptada de Headquarters Department of the Army, 2013).

Descarga

Efluente

36

As lagoas de evaporação, descritas pelas referências militares, são semelhantes às plataformas de

evapotranspiração aplicadas, geralmente, como órgão complementar de uma fossa sética, com a exceção que

estas não dispõem de uma base impermeável e espécies vegetais responsáveis pela evapotranspiração que, no

caso das plataformas, permitem aumentar a eficiência do processo de tratamento, como será abordado no

subcapítulo 4.6.3.

D. Caixas de retenção

Este tipo de elementos surge como complemento dos métodos anteriores, e destina-se a receber efluentes

provenientes de cozinhas de campanha. Este elemento realiza a separação das partículas de comida, óleos de

cozinha, gorduras, detergentes e outros produtos de limpeza, que podem obstruir a porosidade do solo,

dificultando a absorção do efluente ou tornando o processo de evaporação mais lento.

Esta separação pode ser realizada de forma expedita, através de uma caixa de retenção, sendo apresentados

dois exemplos distintos nas Figura 4.6.6 e Figura 4.6.7. Para um correto funcionamento deve ser prevista a

limpeza periódica destas caixas e, de seguida, o tratamento dos resíduos resultantes conforme o estabelecido

pelas orientações do teatro de operações (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Figura 4.6.6 – Representação de uma caixa de retenção de gorduras expedita através de camadas de areia e brita (adaptada de Headquarters, Department of the

Army, 2013).

Figura 4.6.7 – Representação de uma caixa de retenção de gorduras expedita através de um defletor de

madeira (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

É importante referir que a implantação de um local de lavagem de viaturas deve ter em conta a separação

dos óleos das viaturas da restante água residual (ver Figura 4.6.8). Estes elementos não são métodos de

eliminação de óleos, mas sim filtros e, como tal, deve ser assegurada uma manutenção periódica para limpeza

dos mesmos (Headquarters, Department of the Army, 2013). A coordenação destes espaços deve envolver o

Vantagens

Fácil construção

Reduzida manutenção

Elevada eficiência (clima quente e seco)

Desvantagens

Necessidade de uma grande área

Depende em grande parte do clima

Necessidade de meios de terraplanagem

Necessidade de pré-tratamento

Resíduos líquidos da cozinha

Tambor de óleo

com o topo removido e o

fundo perfurado

Serapilheira

Areia ou cinzas de madeira

Cascalho

Septo Tubo de saída

Caixa de madeira perfurada com palha e serapilheira

37

oficial responsável pela proteção ambiental (Headquarters, Department of the Army, 2001), devendo evoluir

para um carácter mais permanente e sustentável de acordo com a evolução do aquartelamento.

Figura 4.6.8 – Representação de um local de lavagem de viaturas (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

A opção por poços/trincheiras de infiltração ou lagoas de evaporação poderá ser impossibilitada em locais

com clima ártico ou em terrenos cujo nível freático seja elevado. Estas situações requerem soluções alternativas

como leitos de macrófitas ou bacias de retenção, o que implica a necessidade de recorrer a construções mais

complexas. Caso nenhuma destas soluções seja viável, as águas cinzentas deverão ser armazenadas em

reservatórios, sendo posteriormente feita a sua transferência para uma ETAR do sistema público ou de um

aquartelamento militar localizado na nação hospedeira (Headquarters Department of the Army, 2001).

As soluções devem ser viabilizadas de acordo com os parâmetros acima mencionados e continuamente

melhoradas sempre que as informações e meios de construção estejam disponíveis ou a situação tática assim o

permitir. A decisão não deverá ser selecionada apenas no atual espaço temporal, deve, em simultâneo, realizar-

se um plano futuro de melhoria da eficiência do sistema através de métodos mais eficazes e sustentáveis. Depois

de identificada a solução mais adequada ao teatro de operações e previsto um plano de evolução, esta deve ser

aprovada pelo comandante e difundida pelo ser estado-maior (Headquarters, Department of the Army, 2013).

4.6.2. Métodos expeditos para coleta de águas negras em campanha

A coleta de águas negras em campanha, segundo Headquarters, Department of the Army (2013), deve ser

realizada através de latrinas e urinóis, ou sistemas semelhantes, sendo a eliminação do escreta através do aterro

em valas ou poços, ou mesmo a queima do mesmo. Na possibilidade de ser feita a drenagem das águas negras,

aplicam-se latrinas fixas ou latrinas portáteis que possam ser associadas a instalações fixas, de onde se

encaminhará o efluente diretamente para um órgão de tratamento ou de armazenamento, sendo

posteriormente feito o transporte para um local de tratamento.

Quando as infraestruturas existentes no teatro de operações não podem ser utlizadas, ou quando não é viável

a realização de uma rede de drenagem, são construídos métodos expeditos para deposição do escreta. Na

instalação de um aquartelamento base é aconselhado o uso de latrinas químicas (vulgarmente referenciados

como Porta-Johns), provenientes geralmente de contratos entre o exército e as empresas da nação hospedeira

(Headquarters, Department of the Army, 2013 e 2002).

(1) Solo impermeável existente (2) Pedras grandes compactadas. Zona inclinada para forçar escoamento (3) Solo impermeável compactado (4) Óleo (5) Parede de madeira (6) Monte de pedras que permitem a passagem de água (7) Vala aberta

(4)

(2)

(3) (5)

(6)

(7)

CORTE

(1)

PLANTA

38

A construção de latrinas deve atender sobretudo a considerações de localização, com vista a não contaminar

fontes de água potável e de alimentação, evitando impactos na saúde dos militares e, por consequência, no

sucesso da operação. Para assegurar que não há possibilidade de contaminação, as latrinas devem estar

localizadas a pelo menos 100 m de qualquer serviço de alimentação, a pelo menos 30 m de qualquer fonte de

água e a uma distância de 0,90 a 1,20 m acima do nível freático (National Defence, 2005).

A utilização de um simples buraco para eliminação do escreta consiste no método mais fácil e rápido, sendo

geralmente utilizado pelos militares em movimento no teatro de operações ou numa situação estacionária até 3

dias, enquanto não são construídos ou aplicados outros métodos mais eficientes (Headquarters, Department of

the Army, 2013).

A. Latrinas químicas

As latrinas químicas ou Porta-Johns (ver Figura 4.6.9) são cabines independentes que exigem um esforço de

construção muito reduzido, embora requeiram, geralmente, serviços externos, adquiridos por contrato, para

remoção dos resíduos para um aterro sanitário. Estes tipo de instalações, além da reduzida logística que exigem,

podem ser implementados em qualquer local dentro do aquartelamento (SERDP, 2010).

Figura 4.6.9 – Latrina química ou Porta-Johns (fonte: Dumpsters of Ann Arbor, s.d.).

Segundo U.S Army Corps of Engineers (2009), a maioria dos aquartelamentos utiliza, inicialmente, este tipo

de latrinas. No entanto, estes dispositivos têm uma capacidade limitada, poderão ser desagradáveis em climas

quentes, devido ao odor e insetos, e são instáveis quando sujeitos a ventos fortes (Ministry of Defence, 2008).

O princípio de funcionamento destes elementos relaciona-se com os aditivos químicos presentes no

reservatório de retenção, que inibem o odor e aceleram a decomposição dos resíduos. A frequência de limpeza

é determinada pela intensidade na utilização do dispositivo (Headquarters, Department of the Army, 2002). A

verificação da correta eliminação dos resíduos deve ser uma preocupação da unidade militar, de forma a

minimizar o impacto ambiental na nação hospedeira e a manter a máxima prontidão possível para a operação

(Bowling et al., 2008).

No caso de não ser viável a utilização deste tipo de latrinas, devem recorrer-se à utilização de métodos

expeditos: latrinas straddle trench, latrinas profundas, latrinas com recurso a poço, latrinas de aterro, locais de

deposição de urina e latrinas de queima. Este último método deve ser utilizado apenas se o processo de

escavação for impossível pelas condições do solo ou caso o nível freático seja elevado (Headquarters,

Department of the Army, 2013).

39

B. Latrina straddle trench

A latrina straddle trench é geralmente utilizada durante os três primeiros dias de campanha. É constituída

por um conjunto de trincheiras, cada uma com, aproximadamente, 0,30 m de largura, 0,80 m de profundidade e

1,20 m de comprimento, dimensionada para cada dois militares (ver Figura 4.6.10). Em solos arenosos a

construção das trincheiras pode ser dificultada devido à instabilidade do solo.

Figura 4.6.10 – Ilustração de uma latrina straddle trench (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

As trincheiras devem ser construídas em paralelo com um espaçamento de 0,60 metros e cada trincheira

deve possuir um monte de terra (proveniente da escavação da trincheira) para que os militares possam tapar o

escreta após a utilização da trincheira. Este tipo de latrina deve ser utilizada apenas como último recurso por

questões de privacidade e pelo perigo de contaminação do lençol freático. No caso de ser necessária a sua

utilização, deve assegurar-se uma distância de 100 m de qualquer fonte de água ou de qualquer cozinha (National

Defénce, 2005).

Vantagens

Elevada portabilidade

Podem localizar-se em qualquer sítio

Adequado para terrenos rochosos e com

nível freático elevado

Adequada quando existem restrições locais

quanto à utilização de outro tipo de latrinas

Desvantagens

Requerem serviços externos

Limitada capacidade de armazenamento

Desagradável em climas quentes (odor e

insetos)

Instabilidade face ao vento

Vantagens

Fácil construção em solos com alguma

consistência

Reduzido custo de construção

Desvantagens

Perigo de contaminação das águas

subterrâneas

Incompatível com nível freático elevado

Não adequada a solos rochosos/ arenosos

Desconfortável pela falta de privacidade

Terra escavada para cobrir

1,2m 0,3m

0,8m

Lata protetora para o papel higiénico Suporte de papel higiénico e papel

40

C. Latrina profunda

A latrina profunda (referenciada como deep pit latrine) tem geralmente um modelo standard com 4 assentos,

sendo que as dimensões de cada latrina são de, aproximadamente, 2,40 m de comprimento, 0,80 m de largura

e 0,50 m de altura. É construída pela unidade militar, em madeira, conforme apresentado na Figura 4.6.11

(Headquarters, Department of the Army, 2013).

Figura 4.6.11 – Representação de uma latrina profunda (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

Para construção destes elementos é necessário efetuar uma escavação de 0,60 m de largura e 2,30 m de

comprimento, o que inclui aproximadamente 0,10 m de cada lado para suportar a caixa standard, de forma a

que esta não caia na trincheira. A profundidade da trincheira depende do período de vida útil, estimando-se que

0,30 m corresponda a 1 semana de deposição, ao qual se deve adicionar 0,30 m de terra quando a latrina for

fechada (Headquarters, Department of the Army, 2001).

Um substrato rochoso ou um solo com um nível freático elevado pode limitar a profundidade da trincheira,

embora geralmente se adote uma profundidade inferior a 1,8 m para evitar a construção de paredes de

contenção de terras o que, em solos de pouca resistência, pode ser inevitavelmente necessário. A superfície da

caixa em contacto com o solo deve ser bem compactada com terra, de forma a não deixar nenhum espaço livre

que permita a entrada/ reprodução de insetos e para que a libertação de odores seja minimizada (Headquarters

Department of the Army, 2002).

D. Latrina com recurso a poço

Também é possível construir um poço para deposição do escreta, com aproximadamente 0,50 m de diâmetro

e 4,60 a 6,00 m de profundidade. A escavação do poço deve ser efetuada com o trado de maior diâmetro

disponível. No topo do poço deve ser colocada a caixa da latrina assente num cilindro de metal, que será

Vantagens

Fácil construção em solos com alguma

consistência

Reduzido custo de construção

Desvantagens

Perigo de contaminação das águas

subterrâneas

Incompatível com nível freático elevado

Não adequada a solos rochosos/arenosos

Desconfortável pela falta de privacidade

1,80m

0,15m 0,60m

0,46m

2,20m

2,40m

41

introduzido no poço, conforme se representa na Figura 4.6.12. O período de vida útil desta latrina depende do

número de utilizações. A tampa do assento serve para impedir a reprodução de insetos no local (Headquarters,

Department of the Army, 2013).

Figura 4.6.12 – Representação de latrina com recurso a poço (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

Os tipos de latrinas abordados de seguida adequam-se a terrenos com nível freático elevado ou solos

rochosos, características que inviabilizam a aplicação das latrinas anteriores.

E. Latrinas de queima

As latrinas de queima (referenciadas como burn out latrines), ilustradas na Figura 4.6.13, são geralmente

utilizadas em condições de solo duro, rochoso ou congelado, que tornam difícil o processo de escavação. A sua

aplicação é ainda indicada em zonas com clima tropical ou noutros locais onde o nível freático é elevado

(Headquarters, Department of the Army, 2013).

Figura 4.6.13 – Modelo de uma latrina de queima fechada (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

Este método apresenta uma elevada portabilidade, fácil construção e manutenção, e pode ser aplicado em

qualquer local, características muito apreciadas em contexto militar, onde os fatores tempo e apoio disponíveis

têm de ser, muitas vezes, alocados na componente operacional (National Defence, 2005).

Vantagens

Fácil construção em solos com alguma

consistência

Reduzido custo de construção

Desvantagens

Perigo de contaminação das águas

subterrâneas

Incompatível com nível freático elevado

Não adequada a solos rochosos/arenosos

0,5m

4,6 a 6,0m

Abertura para ventilação

Porta de acesso aos barris

42

A conceção e construção destes elementos é influenciado pela disponibilidade de materiais de construção,

pelo apoio disponível da unidade militar e pelo tempo de permanência no teatro de operações, como já referido.

Para construir uma latrina de queima básica basta enterrar um barril de 200 litros até a uma altura confortável

(Headquarters, Department of the Army, 2013). O barril também pode ser cortado em duas metades, dando

origem a duas latrinas com menor capacidade. A utilização média pode ser estimada a 14 pessoas por cada

metade de barril, sendo consumidos cerca de 0,5 l/militar/dia de combustível (National Defence, 2005).

À semelhança das latrinas anteriormente referidas, esta também deve possuir uma tampa para o assento. A

aplicação de dois conjuntos de latrinas de queima é vantajosa, pelo que é possível fazer a queima dos resíduos

de um destes elementos enquanto o outro continua a ser utilizado. A queima da matéria fecal deve ser feita

diariamente e com um combustível não muito volátil, devido ao risco de explosão. Como medida de segurança,

o local de queima deve ser localizado a jusante do aquartelamento base, relativamente à direção do vento

(Headquarters, Department of the Army, 2013).

Apesar de, a nível operacional, este método expedito apresentar grandes vantagens, não contribui

significativamente para a qualidade de vida dos militares, afetando a sua moral em campanha. Sob ponto de

vista ambiental também contribui para a poluição do ar, podendo afetar a relação militar-população, o que é

desvantajoso para a situação operacional (Headquarters, Department of the Army, 2001). Apresenta também

desvantagens a nível económico, pelo próprio uso de combustível e pelo desperdício do mesmo resultante deste

processo (SERDP, 2010). Para minimizar a quantidade de combustível consumido deve ser efetuada a separação

da matéria fecal da urina, visto que a presença de líquidos aumenta o consumo de combustível necessário para

incinerar os resíduos sólidos. A separação da matéria fecal da urina obriga à construção de um dispositivo de

coleta da urina (Headquarters, Department of the Army, 2013).

F. Latrina de Aterro

Uma alternativa ao método anterior é a construção de uma latrina num aterro (referenciada como mound

latrine), igualmente utilizada em locais com um elevado nível freático ou com um solo duro ou rochoso. Este tipo

de latrina assenta na construção de um poço profundo, sem que seja necessário qualquer tipo de escavação

(Headquarters, Department of the Army, 2013). Cada elemento deve ser constituído por 4 latrinas, inseridas

numa caixa de madeira, semelhante à utilizada na latrina profunda, conforme representado na Figura 4.6.14.

Vantagens

Portabilidade

Não depende das condições do solo

Fácil construção

Reduzido custo de construção e

manutenção

Construção com materiais locais

Desvantagens

Poluição do ar

Impacto económico

Pode afetar a relação com a população

local

Exige a construção de um dispositivo para

recolha da urina

43

Figura 4.6.14 – Ilustração de uma latrina de aterro composta por uma caixa com 4 acentos (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

O aterro deve ter uma altura aproximada de 1,8 m e um comprimento com cerca de 3,6 m, e deve ser

compactado em várias camadas até acomodar a altura da caixa das latrinas. A dimensão da base do aterro

depende do tipo de solo utilizado, podendo ser alargada caso o solo tenha pouca resistência, podendo mesmo

ser necessário proceder à colocação de sacos de areia ou contenções de madeira para evitar a instabilização do

solo. O assento deste tipo de latrina também deve conter uma tampa, à semelhança do método anteriormente

referido (Department of the Army 2001).

Após a utilização das latrinas expeditas, nomeadamente as que envolvem processos de escavação como

trincheiras e poços, devem realizar-se os seguintes procedimentos:

Encher os poços/trincheiras com terra até à superfície, com camadas e compactando-as.

Colocar uma camada superficial de terra com 30 cm.

Colocar um sinal informativo do tipo de latrina, data de encerramento e unidade a que pertence

(Headquaters, Department of the Army, 2013; National Defence, 2005 e Headquarters, Department of

the Army, 2001).

G. Coletores de urina

Para salvaguardar a higiene dos assentos deve, sempre que possível, proceder-se à separação da urina das

fezes através da construção de urinóis expeditos nas latrinas do sexo masculino, prevendo-se um sistema coletor

de urina por cada 100 homens (Headquarters Department of the Army, 2013). Estes dispositivos,

complementares das latrinas, são geralmente constituídos pelo elemento que recolhe a urina e um poço de

Vantagens

Fácil construção

Reduzido custo de construção e

manutenção

Não é afetado pelo nível freático

Pode ser construído sob um solo rochoso

Não contamina o lençol freático

Desvantagens

Necessário equipamento de

movimentação de terras

Necessários meios para a contenção de

terras caso o solo seja pouco resistente

Falta de privacidade

Altura depende da profundidade de aterro desejada. Solo bem compactado em camadas de 0,3m.

3,7m

Caixa semelhante à utilizada na latrina profunda

0,5m 0,6m

1,5m

0,6m

44

infiltração que garante a sua eliminação através da percolação no solo, conforme representado na Figura 4.6.15,

e que admite as mesmas dimensões que o mesmo aplicado no tratamento de águas cinzentas.

Figura 4.6.15 – Representação de dispositivos coletores de urina combinados com um poço de infiltração,

(adaptada de Headqiuarters, Department of the Army, 2013).

A principal preocupação nos primeiros 3 dias de instalação da força militar no terreno será,

fundamentalmente, a eliminação das águas negras. As águas cinzentas e os resíduos médicos serão minimizados,

dependendo do nível de intensidade da missão (Headquarters, Department of the Army, 2001).

4.6.3. Tratamento das águas residuais provenientes de uma rede de drenagem separativa doméstica em

campanha

Quando um aquartelamento possui capacidades que permitam um longo tempo de permanência pode ser

construída uma rede de drenagem de águas residuais em vez de serem utilizados métodos expeditos. Se não for

possível ligar a rede de drenagem a uma instalação de tratamento de águas residuais existente, pelas razões

abordadas no subcapítulo anterior, deverá ser desenvolvido um método para tratamento das águas residuais.

Segundo Headquarters Department of the Army (2013), os dois métodos mais utilizados no tratamento de

águas residuais são os sistemas de lagunagem ou o sistema de fossa sética em combinação com um órgão de

tratamento complementar a jusante, apesar de se considerar que o último sistema de tratamento é o mais

recomendado em campanha.

A. Lagunagem

O sistema de lagunagem é um método de tratamento de águas residuais em que a depuração é realizada de

forma anaeróbia ou aeróbia (SERDP, 2010). As lagoas de estabilização são elementos construídos artificialmente

para efetuar o tratamento de resíduos líquidos de natureza orgânica, sendo que o tratamento é realizado através

de processos naturais (físicos, biológicos e bioquímicos) denominados por autodepuração ou estabilização.

Dependendo do processo de tratamento natural, as lagoas podem ser classificadas em:

Anaeróbias – operam com grandes cargas orgânicas de tal modo que predominam os processos de

fermentação anaeróbias, não existindo oxigénio dissolvido abaixo da superfície. Como este método

1,2m de profundidade

Tubo afunilado

1,2m

1,2m

m

Pedras pequenas

Pedras grandes

Tubo de ventilação

1,2m

3,0m

Tubo de ventilação

Gravilha

Poço de infiltração

45

apresenta uma baixa eficiência na remoção de CBO533, deve ser complementado com outro tipo de lagoa,

como método de tratamento.

Aeróbia – a CBO5 é estabilizada aerobiamente, sendo o oxigénio fornecido pelas algas e pela ação do

vento sobre o espelho de água da lagoa. Este tipo de lagoa deve apresentar uma profundidade que

permita a entrada de luz solar.

Facultativas – ocorrem, em simultâneo, processos de fermentação anaeróbia, oxidação e redução

fotossintética de algas. No fundo da lagoa existe uma zona aeróbia sobreposta sobre uma zona anaeróbia

que vai até à superfície.

Arejada – lagoa em que é introduzido oxigénio no meio líquido por intermédio de um sistema

mecanizado, este tipo de lagoa pode funcionar como lagoa aeróbia ou facultativa.

Lagoas de maturação – são projetadas para tratamento terciário, essencialmente para a remoção de

compostos que contêm nitrogénio, fósforo e coliformes, o que permite servir como tratamento

complementar de efluentes de sistemas de tratamento por filtro biológico, lamas ativadas e lagoa

facultativa (Jr. Arlindo et al., 2005).

Os sistemas de tratamento por lagoas de estabilização apresentam algumas vantagens, tais como, o custo de

manutenção e operação inferiores a outros métodos de tratamento, à exceção das lagoas arejadas pela

necessidade de energia, para o funcionamento dos equipamentos que fornecem o oxigénio. A principal

desvantagem deve-se sobretudo à grande necessidade de espaço para implementação de uma lagoa, podendo

também surgir problemas de odor e o aparecimento de insetos quando o sistema não está a ser operado

adequadamente (Jr. Arlindo et al., 2005).

Segundo Bowling Curtis et al. (2008), o tipo de lagoas mais utilizado em contexto militar são as lagoas

facultativas, construídas a partir do momento em que o aquartelamento se considera temporário, ou seja, após

6 meses de tempo de permanência no teatro de operações.

Estas lagoas têm geralmente pouca profundidade e proporcionam a retenção de águas residuais durante 20

a 120 dias (National Defence, 2005). No entanto, requerem uma área significativa e um tipo de solo adequado

para não contaminar as águas subterrâneas, além de que o sistema de drenagem deve ter uma inclinação de 1 a

2,5 % de forma a permitir a afluência de águas residuais por gravidade.

O grau de estabilização produzido numa lagoa é, significativamente, influenciado pelas condições climáticas,

sendo que quando o clima é quente e seco, a decomposição é rápida, resultando na estabilização completa dos

produtos orgânicos (National Defence, 2005). A eficiência de remoção de CBO5 do sistema de lagunagem é de,

aproximadamente, 80 a 93% (Jr. Alindo, 2005). Quando se trata de um clima ártico, além da grande perda de

eficiência, pode mesmo ser impossível haver evaporação ou verificar-se o congelamento do efluente, o que

inviabiliza a sua aplicação em locais com este tipo de clima (Headquarters, Department of the Army, 2013).

A eficiência de uma lagoa depende não só do clima, mas também do número militares que o sistema serve e

da duração da missão. O tempo de utilização depende das dimensões da lagoa, do número de militares, tipo de

33 CBO5 – carência bioquímica de oxigénio – representa o teor de matéria orgânica biodegradável e pode ser determinada através de um ensaio que permite estimar a oxidação bioquímica das águas residuais. No ensaio é determinado o consumo de oxigénio pela oxidação dos compostos biodegradáveis durante 5 dias, à temperatura de 20°C, com condições de obscuridade (Bartolomeu, 1996).

46

solo, nível freático e da infraestrutura existente (Headquarters, Department of the Army, 2013; U.S Army Corps

of Engineers, 2009). Uma grande extensão das instalações poderá fazer com que sejam necessárias estações

elevatórias, o que acarreta encargos energéticos e capacidades de construção adicionais (U.S Army Corps of

Engineers, 2009).

As lagoas devem localizar-se a favor do vento, longe de fontes de água e a pelo menos 400 m de uma

população. Para reduzir o perigo de contaminação das águas subterrâneas, as lagoas devem ser construídas

sobre uma camada de solo impermeável (com um coeficiente de infiltração baixo), obtido através da

compactação do solo ou de uma camada de argila, conforme indicado na Tabela 4.6.5.

Tabela 4.6.5 – Correspondência entre o tempo aproximado de absorção, o tipo de solo e a taxa de infiltração (adaptada de Headquarters Department of the Army, 2013 e FUNASA, 2006).

Tempo de infiltração para um abaixamento

de 2,5cm (min) Absorção relativa Tipo de solo

Taxa de infiltração (L/m2/dia)

0-3 minutos Rápida Areia bem selecionada e limpa, variando com areia

grossa com cascalho >90

3-5 minutos Média Areia fina, silte argiloso ou solo arenoso com humos e turfas, variando a solos constituídos

predominantemente de areia e silte 60 a 90

5-30 minutos Baixa Argila arenosa e/ou siltosa, variando a areia

argilosa ou silte argiloso de cor amarelada ou avermelhada ou acastanhada

40 a 60

30-60 minutos Semi-impermeável Argila de cor amarelada, avermelhada ou

acastanhada, medianamente compacta, variando a argila pouco siltosa e/ou arenosa

20 a 40

>60 minutos Impermeável Rocha, argila compacta de cor branca, cinza ou

preta, variando a rocha alterada e argila medianamente compacta de cor avermelhada

<20

O volume de efluente que chega ao sistema de lagunagem depende da quantidade de instalações produtoras

de águas residuais existentes no aquartelamento e do número de militares que as utilizam. Segundo

Headquarters, Department of the Army 2013, para aquartelamentos com serviço de banhos, latrinas, lavandaria

e locais de lavagem de viaturas poderá adotar-se como estimativa inicial, aproximadamente, 380 l/dia. Contudo,

deverá adotar-se um coeficiente de segurança de 10 a 50% para fazer face a interrupções de livre funcionamento

ou incremento do número de militares, e deve ser considerado um tempo de retenção de 25 dias. Estas

estimativas permitem determinar o volume da lagoa, identificar as necessidades de movimentos de terras, os

equipamentos necessários para a construção da lagoa e o tempo de atividade que estes desempenham.

O volume da lagoa deve ainda ter em conta, possíveis entadas de efluente através de camiões cisterna,

provenientes de outros serviços ou aquartelamentos (Headquarters, Department of the Army, 2013). Segundo a

doutrina do exército do Canadá, o volume da lagoa pode ser estimado com recurso à Tabela 4.6.6, que relaciona

as dimensões da lagoa com o número de militares que esta serve (National Defence, 2005). Após a recolha da

informação anterior é possível verificar as restantes dimensões da lagoa (ver Figura 4.6.16 e Tabela 4.6.7).

47

Tabela 4.6.6 – Estimativa da dimensão da lagoa de estabilização com base no número de militares do aquartelamento (adaptada de National Defence, 2005).

Número de militares do aquartelamento

Número de lagoas

Tamanho da lagoa (mxm)

750 1 33x33

1500 2 33x33

2250 3 33x33

3000 1 60x60

1 45x45

3750 1 60x60

1 45x45

4500 1 60x60

1 45x45

5250 1 60x60

1 45x45

6000 2 60x60

Figura 4.6.16 – Representação do corte transversal de uma lagoa

de estabilização (adaptada de National Defence, 2005).

Tabela 4.6.7 – Dimensões referentes ao corte transversal da Figura 4.6.16 (adaptada de National

Defence, 2005).

Dimensão da Lagoa

(mxm)

A (m)

B (m)

C (m)

D (m)

E (m)

33x33 1,4 1,1 24,0 3,2 33,0

45x45 1,2 1,3 35,0 3,9 45,0

60x60 1,0 1,5 52,0 4,5 60,0

Uma área composta por um filtro de areia ou um leito de macrófitas pode ser incorporada na extremidade

do sistema de lagunagem para proporcionar o tratamento terciário do efluente (desinfeção, sobretudo), para

que este possa ser aproveitado para atividades agrícolas locais, reciclado ou descarregado no meio recetor.

O sistema de lagunagem, contrariamente, por exemplo, a uma ETAR portátil, possui uma tecnologia

adequada para, no final da missão, poder ser entregue facilmente à nação hospedeira devido ao facto de não ser

necessário qualquer manutenção qualificada ou operadores especializados. Para operação e manutenção de

uma lagoa de estabilização são aconselhadas as seguintes práticas:

Evitar o desenvolvimento de vegetação sobre os diques.

Remover as plantas da lagoa.

Remover os sólidos à entrada e à saída.

Reparar os problemas nos diques (Ramôa, 2010).

A entrega do aquartelamento, após a sua utilização, também é uma preocupação que deve ser avaliada no

planeamento, sendo que este é geralmente entregue a unidades militares locais ou, no caso de determinados

serviços permanentes (como o caso de elementos de tratamento de águas residuais), entregues ao órgão

autárquico local. Assim, torna-se de extrema importância que o seu funcionamento seja simples, de fácil

manutenção, que não necessite de mão-de-obra especializada ou de grandes quantidades de equipamento. Um

3

1,0m

1,5m

7,5m 2,5m D

1 B

A

E

C

48

sistema com tecnologia sofisticada pode ser mais eficiente, todavia tem uma maior probabilidade de falha sem

mão-de-obra especializada. O sistema de lagunagem é por isso um dos sistemas de tratamento mais adequados

para entrega aos órgãos locais (Headquarters, Department of the Army, 2013).

B. Fossa sética

O sistema de fossa sética com um órgão de tratamento complementar a jusante da mesma é uma alternativa

ao sistema de lagunagem e, segundo Headquarters Department of the Army (2013), é o método mais adequado

em contexto operacional.

A fossa sética consiste num tanque estanque enterrado, no qual os sólidos mais densos ficam depositados no

fundo, em condições anaeróbias, o que favorece o crescimento de microrganismos responsáveis pelo processo

de depuração anaeróbia dos resíduos sólidos, dando origem a lamas. Em simultâneo, ocorre a flotação das

partículas sólidas menos densas, dando origem a escumas na superfície. O processo biológico exercido sobre as

lamas irá permitir a transformação da matéria orgânica em matéria mineral, com libertação de gases, o que

representa uma redução do volume das lamas (Jr. Arlindo et al., 2005; FUNASA 2006, Bartolomeu, 1996).

Os materiais mais utilizados na construção de uma fossa sética são o betão, fibras de vidro pré-moldado,

policloreto de vinilo (PVC) ou plástico, que permitem manter a estanqueidade do tanque, evitando a

contaminação das águas subterrâneas e impedindo a redução da altura da água na fossa sética (National

Defence, 2005; Ramôa, 2010).

A compartimentação da fossa permite aumentar ligeiramente a eficiência da fossa sética na remoção de

CBO5. No caso da fossa sética ser constituída por uma única câmara, este valor é de aproximadamente 30 a 50%,

com o aumento do número de câmaras e se estas forem dispostas em série, a eficiência pode aumentar para

valores entre 35 a 65% (Jr. Arlindo et al., 2005).

A fossa sética é projetada para receber águas cinzentas e negras, e como tal, é recomendada a instalação de

uma câmara de retenção de gorduras na canalização que conduz o efluente das cozinhas para a fossa sética

(FUNASA, 2006).

Segundo Morais (1977) e Bartolomeu (1996), o dimensionamento da fossa sética, ou a determinação do seu

volume útil, é efetuada pela soma de três parcelas, tal como apresentado na equação(3), sendo que a primeira

Vantagens

Tecnologia simples

Reduzida manutenção

Pode ser aplicada em solos impermeáveis

Elevada eficiência de tratamento

Desvantagens

Grande necessidade de espaço

Necessidade de equipamento pesado na

construção

Grau de estabilização variável com o

clima

Possíveis problemas de odor

Meio de proliferação de insetos que

poderão transmitir doenças

49

parcela é referente ao volume ocupado pelas águas residuais, a segunda ao volume de lamas digeridas e a

terceira ao volume ocupado pelas lamas em digestão.

𝑉 = 𝑃(𝐶𝑎𝑝 × 𝑓 × 𝑡𝑟) + 𝑃(𝐶𝑙𝑑 × (𝑡𝑒 − 𝑡𝑑)) + 𝑃(𝐶𝑙𝑓 + 𝐶𝑙𝑑

2× 𝑡𝑑)

(3)

em que: V – volume útil (l) Pop – população (habitantes ou, em contexto militar, o número de militares). Cap – capitação de águas residuais (l/militar.dia). f – fator de afluência à rede de drenagem, é recomendado pelos autores acima referidos cerca de 80%. Clf – capitação de lamas frescas (l/militar.dia), é recomendado para este parâmetro o valor de 0,45 (l/militar.dia). Cld – capitação de lamas digeridas (l/militar.dia), é recomendado para este parâmetro o valor de 0,11 l/militar.dia. tr – tempo de retenção (dias), o tanque da fossa é dimensionado para um tempo de retenção de 2 a 3 dias, adotando-se estes valores para uma população de 60 e 500 militares, respetivamente. te – tempo entre limpezas (dias), o valor recomendado em Portugal é, geralmente, 720 dias (Morais, 1977; Bartolomeu, 1996; Pedroso, 2008), mas devido à duração mínima de uma operação militar internacional ser geralmente 6 meses (180 dias), poderá adotar-se como valor mínimo 180 dias, visto ser este também o limite mínimo da regulamentação portuguesa (Pedroso, 2008). td – tempo de digestão das lamas, geralmente considerado de 60 dias.

Segundo Monteiro e Bartolomeu (1998), a parcela referente ao volume ocupado pelas águas residuais é a

mais significativa, sendo da ordem dos 75% do volume total da fossa, a segunda e terceira ocupam os restantes

25%. Segundo FUNASA (2006) e Ramôa (2010), para que o funcionamento da fossa seja sempre assegurado e

para que este não afete o meio envolvente ou ponha em risco a saúde dos operadores, deve ter-se em conta um

conjunto de práticas recomendadas para a operação e manutenção:

Deve ser verificada a estanqueidade da fossa sética antes da sua utilização, para tal, a fossa deve ser cheia

com água para deteção de possíveis fugas.

Deve ser garantido, durante o funcionamento, um nível de água adequado.

Deve ser inspecionada a espessura de lamas e escumas.

Para limpeza da fossa sética deve optar-se pelos dias e horas em que esta não recebe afluente.

Na inspeção ou limpeza da fossa deve ser mantida aberta a tampa de acesso, de modo a garantir a sua

ventilação. Durante este período não deve ser acionado qualquer sistema de ignição, visto que o gás

acumulado no interior do tanque pode ser explosivo.

A remoção das lamas deve ser rápida e sem contacto com o operador, para isso é recomendado o uso de

mangueiras com sucção por bombas.

Se as lamas da fossa ficarem endurecidas, deve ser adicionada água e agitadas as lamas com um agitador

apropriado.

Deve ser deixado, no fundo da fossa sética, cerca de 10% das lamas, para facilitar a reiniciação do processo

de depuração após a limpeza.

Após a manutenção, deve ser efetuada a higienização do local e dos equipamentos utilizados.

50

À semelhança dos métodos anteriores, apresentam-se no quadro seguinte as vantagens e desvantagens de

adotar a fossa sética como órgão de tratamento.

A fossa sética apresenta uma baixa eficiência na remoção de matéria orgânica, sendo que o efluente à saída

da mesma contém ainda valores elevados de CBO5 e de microrganismos patogénicos. Para aumentar a eficiência

deste processo adotam-se órgãos de tratamento a jusante da fossa sética, tais como, trincheiras de infiltração,

trincheiras filtrantes, aterros filtrantes e plataformas de evapotranspiração (Bartolomeu, 1996), alguns destes já

mencionados no subcapítulo referente aos métodos de tratamento de águas cinzentas em campanha

(subcapítulo 4.6.1).No entanto, serão alvos de uma abordagem complementar, visto que recebem agora o

efluente de uma rede separativa doméstica e a ligação á fossa sética, o que representa uma maior complexidade

nestes órgãos.

Segundo FUNASA (2006), a escolha do elemento a combinar com a fossa sética deve ter em conta os seguintes

fatores:

Natureza e utilização do solo.

Profundidade do nível freático.

Grau de permeabilidade do solo.

Localização da fonte de água subterrânea utilizada para o consumo humano.

C. Trincheiras de Infiltração

A solução mais frequentemente recomendada pelas referências militares, para completar o tratamento do

efluente proveniente da fossa sética em campanha é um conjunto de trincheiras de infiltração a jusante da fossa

(ver Figura 4.6.17), cujo dimensionamento é semelhante ao descrito no subcapítulo 4.6.1, com a exceção que a

capitação é superior, visto que a rede de drenagem à saída da fossa é doméstica, constituída por águas cinzentas

e negras.

Vantagens

Elemento robusto

Permite a proteção do lençol freático se

garantida a estanqueidade

Grande frequência de utilizações em

contexto militar internacional

Reduzida área de implantação

Desvantagens

Indicada para aquartelamentos com um

efetivo máximo de 500 militares

Necessidade de um método de

tratamento complementar

Necessidade de remoção das lamas

Custos de construção e operação

elevados

51

Figura 4.6.17 – Fossa sética precedida de trincheiras de infiltração (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2001).

O efluente proveniente da fossa sética é encaminhado para uma câmara de repartidora e de seguida é

distribuído por tubagens PVC ou de polietileno de alta densidade (PEAD) perfuradas, o que permite a sua

infiltração nas trincheiras. Apesar deste método não impedir a utilização do terreno, como no caso do sistema

de lagunagem, o tráfego acima do local ficará sempre condicionado por precaução, de forma a não danificar as

tubagens (Headquarters, Department of the Army, 2013).

Tal como foi abordado no subcapítulo 4.6.1, para o bom funcionamento das trincheiras de infiltração é

indispensável garantir que o nível freático se encontra a uma distância significativa abaixo do nível das tubagens

perfuradas e que a área de solo possui a capacidade de infiltrar o volume de efluente proveniente da fossa sética.

O solo deve ser permeável a, pelo menos, 50 cm da superfície, até a uma distância de vários metros abaixo do

tubo perfurado (Headquarters, Department of the Army, 2001). Caso a permeabilidade do solo em profundidade

o permita, pode optar-se por poços de infiltração, semelhantes aos descritos em 4.6.1.

Apresenta-se nas figuras B.2, B.3 e B.4 do Anexo B, a representação das trincheiras de infiltração, assim como

todos os elementos complementares à conceção deste órgão de tratamento.

Apesar das trincheiras de infiltração serem o método mais recomendado pelas referências militares, deverão

adotar-se outras soluções a jusante da fossa sética caso, por exemplo, se identifique que o solo do teatro de

operações é impermeável, impedindo assim o tratamento do efluente. Para complementar o tratamento

efetuado na fossa sética poderão adotar-se como soluções alternativas, trincheiras filtrantes, aterro filtrante ou

uma plataforma de evapotranspiração (Morais, 1977).

A nível económico, as soluções que combinam a fossa sética com métodos de infiltração são mais baratas do

que as de filtração, embora as primeiras apresentem restrições geológicas que podem impedir a sua aplicação

no aquartelamento. As sequências de tratamento devem ser estudadas sob ponto de vista económico,

energético, de manutenção e de conservação, de forma a poder optar-se pela solução mais vantajosa (Monteiro

e Bartolomeu, 1998).

Fossa sética

Caixa de distribuição Zona de areia

Tubagem

Linha principal de esgoto

52

D. Trincheira Filtrante

A trincheira filtrante é um órgão complementar à fossa sética, geralmente utilizada em pequenos

aglomerados populacionais, podendo assim ser adotada em aquartelamentos de campanha.

Segundo Morais (1977), a trincheira filtrante consiste em valas abertas no terreno, localizadas num local

favorável sob ponto de vista topográfico, geológico e hidrogeológico. As trincheiras são relativamente extensas,

não ultrapassando os 30 m e não devendo ser realizadas em terrenos com inclinações superiores a 15%. As valas

dispõem de duas tubagens sobrepostas, na parte superior e inferior da mesma, com inclinações superiores a

0,5%, responsáveis pela distribuição do efluente e pela recolha do mesmo após ter sido filtrado (Pedroso, 2008),

respetivamente, como se representa nas figuras B.5, B.6 e B.7, do Anexo B.

O tratamento complementar que este elemento confere deve-se à filtração das partículas ainda existentes

no efluente, embora também ocorra tratamento biológico, mas assume pouca relevância. O processo de filtração

realiza-se na passagem do efluente pela camada de areia de granulometria adequada, após ter sido distribuído

pela tubagem superior da trincheira. Finalmente, o efluente é recolhido pela tubagem inferior, que tal como o

elemento superior, contém juntas abertas (Morais, 1977).

Para permitir a distribuição de efluente na vala e a recolha do mesmo, são utilizadas tubagens com juntas

simplesmente emboquilhadas, exceto no troço inicial, e envolvidas por um material drenante, como a brita

(diâmetros de 20 a 50 mm), gravilha ou escórias (Pedroso, 2008).

A trincheira filtrante é, geralmente, constituída por uma câmara repartidora principal, enterrada no solo, que

encaminha o efluente para câmaras repartidoras secundárias. Contrariamente à trincheira de infiltração o

destino final do efluente não é o solo, mas sim um meio hídrico (Bartolomeu, 1996).

Segundo Morais (1977) e Bartolomeu (1996), as trincheiras filtrantes são dimensionadas para uma área de

fundo da vala de 2,50 m2/militar. Este método de dimensionamento é aplicado para caudais de 100 l/pessoa/dia,

o que corresponde, aproximadamente, ao caudal produzido pelo aquartelamento de campanha, sendo esta

analogia aplicada para os restantes órgãos de tratamento. As trincheiras apresentam uma largura entre 0,60 e

1,50 m e profundidade entre 1,40 e 1,75m e estão, geralmente, afastadas entre si de 2,00 m (Pedroso, 2008). É

importante referir que estes elementos dependem da permeabilidade do solo, não devendo ser aplicados em

terrenos com um nível freático elevado, evitando assim a contaminação das águas subterrâneas (Morais, 1977).

Estes órgãos devem, por questões de segurança, encontrar-se a uma distância superior a 15,00 m de uma fonte

de água potável (Pedroso, 2008).

Vantagens

Fácil construção

Reduzida manutenção

Pode ser construída em terrenos

impermeáveis

Desvantagens

Necessidade de pré-tratamento

Não pode ser aplicada em terrenos

rochosos ou com o nível freático elevado

53

E. Aterro Filtrante

O aterro filtrante é um órgão que complementa o tratamento iniciado na fossa sética e, tal como o método

anterior, é aplicado a pequenos aglomerados populacionais. Deve ser constituído por uma camada de areia com

cerca de 1 m de altura (depositada sobre o terreno natural), para filtração das partículas que não sedimentaram

na fossa sética, o que permite melhorar a qualidade do efluente que será descarregado no meio hídrico

(Bartolomeu, 1996). O aterro deve localizar-se num local próximo da fossa sética, em solos de reduzida

permeabilidade, rochosos ou cujo nível freático esteja a menos de 0,5 m da superfície (Morais, 1977). Esta

solução pode ser um método eficaz quando os elementos de tratamento anteriormente referidos se revelam

ineficazes devido às características do solo.

O efluente proveniente da fossa sética é encaminhado para a parte superior do aterro, onde estará situada

uma câmara repartidora com duas saídas. Posterior a esta câmara, deverá ser colocado um deflector em frente

à tubagem de admissão, cuja função será diminuir a turbulência, facilitando a distribuição equitativa, que é

realizada através de descarregadores triangulares ajustáveis, alimentando cada um uma linha de tratamento

(Bartolomeu, 1996).

De seguida o efluente é introduzido no aterro após a distribuição realizada pelas tubagens superiores,

passando pela camada filtrante de areia e, à semelhança do método anterior, será colhido por tubagens

inferiores (Morais, 1977). As tubagens possuem juntas simplesmente emboquilhadas e são envolvidas por um

material drenante, como a brita, gravilha ou escórias (Bartolomeu, 1996).

O aterro filtrante é, geralmente, alimentado por uma estação elevatória, visto que a fossa sética se encontra

a uma cota inferior à do aterro, onde será distribuído o efluente (Morais, 1977). No entanto, este aspeto poderá

ser contornado, caso o local para implantação do aquartelamento, apresente uma topografia e configuração,

que permitam um escoamento gravítico.

Para dimensionamento deste órgão deve garantir-se uma área disponível, ao nível do plano do dispositivo de

distribuição, de 2,5 m2/militar. A área de aterro necessária obtém-se através da multiplicação do valor anterior

pelo número de militares do aquartelamento. Apresenta-se, nas figuras B.8, B.9, B.10 e B.11 do Anexo B, a

representação de um aterro filtrante, assim como os elementos complementares à conceção deste órgão de

tratamento.

Vantagens

Aplicável a terrenos impermeáveis,

rochosos ou com nível freático elevado

Reduzida manutenção

Desvantagens

Necessita de pré-tratamento

Pode precisar de uma estação elevatória

Construção complexa

54

F. Plataforma de Evapotranspiração

A plataforma de evapotranspiração é um órgão de tratamento localizado a jusante da fossa sética, igualmente

aplicado a pequenos aglomerados populacionais. A plataforma consiste numa lagoa estanque, de fundo plano

(como representado na Figura B.12 do Anexo B), cujo principal objetivo é permitir a evaporação direta de parte

das águas residuais, sendo o restante absorvido por plantas e, posteriormente, evapotranspirada. Para isso as

espécies vegetais (arbustivas ou herbáceas) precisam de ser tolerantes a água com média salinidade, elevado

teor em azoto e adaptáveis a solos de pequena espessura (Morais, 1977).

A aplicação deste método tem como grande vantagem o facto de não constituir qualquer agressão para o

ambiente, desde que seja garantida a estanqueidade da plataforma, o que permite a sua construção sobre solos

impermeáveis. A estanqueidade é garantida através de uma tela de PEAD que deverá ser aplicada sobre geotêxtil

de filamento contínuo de alta porosidade. Sobre a tela deverá depositar-se uma camada de areia, sobre a qual

será aplicada uma camada de brita de 0,50 m de altura, a que se sobrepõe, novamente, uma camada de areia.

Finalmente, para plantar as espécies vegetais deverá ser adicionada uma camada de terra vegetal (Bartolomeu,

1996).

O efluente proveniente da fossa sética deve ser distribuído num dos topos da plataforma e escoado

longitudinalmente, pela camada drenante. Deverá ser previsto um dispositivo de descarga que permita o

escoamento de algum efluente à saída da lagoa, para uma linha de água próxima ou escoamento superficial no

terreno (Morais, 1977 e Bartolomeu, 1996). Segundo Morais (1977), o dimensionamento destes órgãos de

tratamento baseia-se na consideração de 1 m2 de plataforma por cada militar.

À semelhança do aterro filtrante, estas plataformas também podem ser aplicadas quando o terreno possui

um nível freático elevado (Morais, 1977). No entanto, em contexto militar estes dispositivos devem ser evitados,

visto que são difíceis de construir e são onerosas (à semelhança do sistema de lagunagem). De relembrar que

um aquartelamento de campanha não é semelhante a uma urbanização, na medida em que as infraestruturas

são previstas para uma duração de utilização inferior, rejeitando-se a possibilidade de construir, inicialmente,

elementos de longa duração e que sejam dispendiosos.

Vantagens

Aplicável a terrenos impermeáveis, rochosos

ou com um nível freático elevado

Não apresenta odores desagradáveis

Reduzida manutenção

Desvantagens

Necessidade de pré-tratamento

Construção complexa e dispendiosa

Depende do clima

55

G. Estação de tratamento de águas residuais portátil

A aplicação de estações de tratamento portáteis em campanha está, geralmente, associada a uma situação

operacional urgente ou temporária (Ministry of Defence, 2008). A estação de tratamento combina processos de

arejamento, decantação e tratamento de sólidos, através de um único reservatório com múltiplos

compartimentos, como representado na Figura 4.6.18. A tipologia mais comum destas estações inclui

arejamento prolongado (lamas ativadas), estabilização de contacto, biofiltração, discos biológicos RBC – rotating

biological contractors e reatores SBR – sequencing batch reactors (Department of Defence, 2012).

Figura 4.6.18 – Representação de uma estação de tratamento de águas residuais portátil (fonte: Imari, 2015).

Estes elementos têm, geralmente, uma capacidade de armazenamento de 10 m3 e as lamas devem ser

removidas a cada 10 a 12 semanas (Ministry of Defence, 2008).

Apesar de ser um método referenciado em algumas fontes militares, uma estação de tratamento de águas

residuais portátil é dispendiosa e apresenta algumas desvantagens para uma força destacada, na medida em que

requer que a força militar possua pessoal com as capacidades necessárias para a sua operação e manutenção.

Esta solução implica que a força tenha sido dotada de formação especializada ou que realize um contrato com

uma empresa responsável pela operação e manutenção da estação de tratamento.

Além deste elemento ter um custo de aquisição elevado, ainda é necessário adicionar o custo de transporte

até ao teatro de operações, bem como os encargos de operação e manutenção. Relativamente ao processo de

fabrico, transporte e instalação, estas operações são, geralmente, morosas, o que não favorece a sua aplicação

a nível militar, onde o tempo é um fator decisivo na operação. Segundo Headquarters, Department of the

Army (2013), estes elementos caíram em desuso não só pelas desvantagens anteriormente mencionadas, mas

também pelo facto de a sua entrega ao órgão autárquico local no final da operação ser inviável, pelo facto de ser

uma tecnologia sofisticada e de necessitar de pessoal especializado para operação e manutenção (Headquarters,

Department of the Army, 2013).

O processo de tratamento é realizado essencialmente nos reatores do elemento, onde os microrganismos

estabilizam o efluente. O processo de depuração é constituído pelas etapas de enchimento do reservatório,

reação (arejamento, nitrificação), floculação, decantação e remoção das lamas, conforme se encontra

apresentado na Figura 4.6.19 (Department of Defence, 2012).

56

Figura 4.6.19 – Fases de tratamento de uma estação de tratamento de águas residuais portátil (adaptada de Headquarters, Department of the Army, 2013).

Vantagens

Aplicável em terrenos impermeáveis,

rochosos ou com um nível freático elevado

Portabilidade

Não apresenta perigo de contaminação para

o lençol freático

Desvantagens

Necessidade de pessoal especializado

para manutenção e operação

Aquisição e transporte dispendiosos

Impossibilidade de entrega ao órgão

autárquico local

Encher

Reagir

Assentar Decantar

(Inativo) Tirar lamas para compostagem

Efluente removido CBO5 baixa

Arejamento e nitrificação

Afluente

57

5. Normas ambientais no saneamento

Segundo Makinen (2008), os países membros da NATO devem, sempre que possível, repor o local onde foi

implementado o aquartelamento na mesma condição ou melhor do que aquela em que foi inicialmente

encontrado, respeitando assim o ambiente. Segundo NATO (2008), o ambiente é definido como o próprio espaço

em que a NATO opera, o que inclui ar, água, terra, recursos naturais, flora, fauna, seres humanos e a relação

entre os militares e a população local. Assim sendo, e no contexto que aqui se aborda, é essencial que o

saneamento implementado por uma força militar não coloque em causa, em qualquer altura, o abastecimento

de água ou a atividade agrícola da nação hospedeira.

Segundo Bowling et al. (2008), a política ambiental para as operações militares (NATO, ONU, entre outras

organizações) é tipicamente caracterizada por um código ou princípios de proteção ambiental que incluem:

O reconhecimento da importância das considerações ambientais no planeamento.

O objetivo de minimizar o impacto ambiental.

A consideração de normas ambientais locais.

A minimização da produção de resíduos.

A resposta oportuna a incidentes ambientais para mitigar os impactos.

A minimização do ruído e de outras fontes de insegurança.

Os danos ambientais podem ser uma consequência inevitável das operações, mas um planeamento

ambiental adequado minimiza estes efeitos sem comprometer as necessidades operacionais ou do treino militar.

Além disso, um incidente ambiental a nível tático pode ter um potencial efeito nocivo a nível estratégico. Assim,

é importante que os órgãos responsáveis pelo planeamento das operações devam ser capazes de planear de

forma eficiente e agir em conformidade, protegendo o ambiente, a população da nação hospedeira, a saúde dos

militares e os recursos ambientais que asseguram a manutenção da força, aspetos que se revelam essenciais

para o sucesso da operação.

5.1. Aplicabilidade e seleção das normas

A compreensão e consideração da legislação ambiental implica que os comandantes devam estar

sensibilizados logo na fase inicial do planeamento, promovendo a recolha de informações sobre as possíveis

soluções e a seleção da opção mais eficaz face à atividade no teatro de operações (NATO, 2008).

Uma operação é, geralmente, realizada num território com problemas políticos, instabilidade do governativa

ou com atividades terroristas em curso, o que impossibilita que a força militar seja apoiada pelo governo local

através de agências de proteção ambiental, pelo que é a força militar que deve proceder à seleção das normas

aplicáveis ao teatro de operações.

A recolha e estudo de informações sobre o local devem respeitar as avaliações de risco ambiental e/ou de

saúde que possam já ter sido realizadas, devendo ser considerados, para cada protocolo ambiental, quaisquer

acordos internacionais, normas nacionais do país de origem da força, normas da nação hospedeira, políticas e

práticas das forças aliadas presentes no teatro de operações, bem como princípios e práticas de engenharia

(Bowling, 2008).

58

Como regra geral, o estudo da aplicabilidade das normas no teatro de operações obriga a que se selecione

sempre a norma mais rigorosa (US Army Corps of Engineers, 2009; Makinen, 2008), pelo que o mais comum é

que prevaleçam os regulamentos nacionais (do país de origem da força destacada) por serem mais rigorosos que

os da nação hospedeira (onde por vezes não existe legislação ambiental). No caso de não existir nenhuma norma

nacional para uma preocupação ambiental específica, as forças destacadas devem reger as suas atividades

através das normas internacionais, com vista a evitar impactos ambientais negativos (NATO, 2008).

Acrescenta-se ainda que, no caso de não haver legislação referente a critérios ambientais específicos ou de

a força militar se encontrar num local ecologicamente intocado, o planeamento da gestão e proteção ambiental

torna-se ainda mais minucioso (NATO, 2008).

A consideração das normas ambientais revela um maior impacto nos aspetos relacionados com a drenagem

e tratamento de águas residuais, já que este possui um elevado risco de possíveis contaminações. O principal

objetivo é garantir que o impacto causado pela descarga das águas residuais no meio recetor é aceitável, pelo

que o local de descarga pode ter de ser alterado face ao previsto no planeamento. Por outro lado, pode ainda

ser necessário adicionar um nível de tratamento mais eficaz para o cumprimento das normas ambientais

selecionadas (Finabel Coordinating Committee, 2007).

5.2. Implementação das normas no aquartelamento

A fase inicial de uma operação militar é caracterizada por um ritmo operacional elevado, como ilustrado na

Figura 5.2.1, em condições adversas e fraca disponibilidade de recursos, como ilustrado na Figura 5.2.2, pelo que

nesta fase a Engenharia praticamente não é solicitada face à importância da componente operacional. No

entanto, é importante referir que mesmo nas condições mais adversas devem ser consideradas as preocupações

ambientais mínimas, de modo a não causar um impacto negativo na saúde humana e no ambiente da nação

hospedeira.

Figura 5.2.1 – Relação entre a aplicação das considerações de proteção ambiental e o ritmo

operacional da força destacada (adaptada de NATO, 2008).

Figura 5.2.2 – Relação entre a capacidade de cumprimento de normas ambientais com a evolução do

aquartelamento/tempo de permanência (adaptada de Bowling et al., 2008).

Com a estabilização da operação verifica-se um abrandamento do ritmo operacional, o que possibilita o

cumprimento de cada vez mais normas ambientais, como representado na Figura 5.2.1. Na fase intermédia as

forças destacadas dispõem de cadeias logísticas mais robustas e a disponibilidade de recursos é superior, como

Alto empenho

Baixo empenho

Ritmo operacional

Proteção ambiental

Inicial Intermédia Longo Prazo

Fase Operacional

Recursos

Aquartelamentos desenvolvidos

Aquartelamentos base

Requisitos ambientais

Tempo

59

representado na Figura 5.2.2. Dispõem também de mais opções de reciclagem e reutilização de resíduos, assim

como uma infraestrutura mais desenvolvida, permitindo minimizar os impactos ambientais (Bowling et al, 2008).

Ainda durante a fase intermédia, as autoridades militares servem como autoridade de execução para o

cumprimento de legislação ambiental, sendo que o planeamento relativo a esta fase deve assegurar medidas de

prevenção de poluição, desde a redução na fonte até ao tratamento de resíduos, de forma a que as operações

permaneçam sustentáveis (NATO, 2008).

A fase de longa duração é caracterizada por um ritmo de operação estável onde é possível integrar os

sistemas de gestão ambiental e de tratamento de resíduos no aquartelamento. As operações de longa duração

aumentam os efeitos negativos de uma deficiente gestão de resíduos feita inicialmente, o que realça a

importância de um planeamento correto. Esta fase deve ser realizada tendo em conta a seleção de métodos de

gestão e tratamento de resíduos com base na eficiência energética, necessidades de manutenção e custo do

ciclo de vida (NATO, 2008; Bowling et al., 2008).

60

6. Caso de estudo

O caso de estudo desta dissertação de mestrado relaciona-se com as infraestruturas de saneamento aplicadas

em aquartelamentos de campanha, focando-se concretamente na missão da Engenharia Militar portuguesa no

teatro de operações do Líbano.

A sua análise pretende colmatar a ausência de documentação do Exército Português relativa ao

dimensionamento das infraestruturas de saneamento em situações de campanha, tendo-se procedido ao

planeamento e dimensionamento das redes de abastecimento e drenagem a instalar, bem como a escolha do

método de tratamento mais adequado ao teatro de operações. A análise deste caso de estudo permite ainda a

recomendação de possíveis medidas que contribuam para a otimização da solução inicialmente prevista, tanto

a nível económico, ambiental, como da sustentabilidade do aquartelamento.

É essencial que se entenda o contexto operacional que levou à necessidade de implantação de uma força

militar portuguesa no Líbano, sendo depois realizado um enquadramento do local onde foi implantado o

aquartelamento, que por sua vez influenciou diretamente as infraestruturas de saneamento.

A UNIFIL (United Nations Interim Force in Lebanon) é uma das operações de manutenção de paz mais antigas

das Nações Unidas. O confronto civil que decorria desde 1975 entre palestianos sediados no Líbano e as Israel

Defence Forces (IDF) culminou, em Março de 1978, num ataque provocado pela Organização de Libertação da

Palestina (OLP) a norte de Israel, proveniente do Líbano. Em resposta a este ataque as IDF invadiram o Líbano

através da linha de separação entre Israel e o Líbano, a designada Blue-line34, e o conflito resultou na morte de

cerca de 2 000 libaneses e dois israelitas, provocando aproximadamente 100 000 deslocados (Cor Maio et al.,

2012).

A 19 de Março do mesmo ano, o Conselho de Segurança das Nações Unidas (CSNU) pediu a Israel a cessão

imediata de todas as suas ações e a retirada das suas forças do território libanês. Foi nesta fase que surgiu a

UNIFIL, com um propósito de confirmar a retirada das IDF, restabelecer a paz e segurança e apoiar o governo

libanês a restabelecer a sua soberania territorial (Maj Dias et al., 2010).

Apesar das IDF se terem retirado para Israel, as hostilidades ao longo da Blue-line mantiveram-se, levando à

morte e ferimento de militares da ONU. Em 11 de Agosto de 2006, o CSNU oficializou a resolução que visava o

fim do conflito, na qual previa o envio de militares para reforço da missão da ONU (Cor Maio et al., 2012).

O conceito de operação militar concebido pela UNIFIL destinava-se a alcançar a paz e segurança no Líbano,

garantindo a segurança entre fronteiras, pontos de entrada e o controlo efetivo e independente do exército

libanês. Um dos pressupostos para o sucesso da operação passou pela transformação da UNIFIL numa força mais

robusta, através de um reforço de capacidades militares (Cor Maio et al., 2012 e Maj Dias et al, 2010).

Uma das opções de emprego das forças militares foi a aplicação de uma companhia de Engenharia Militar

para apoio à reconstrução. A unidade de Engenharia deveria ser auto-suficiente em termos logísticos e de

comunicações no teatro de operações, e o efetivo da força estabelecida deveria ser de aproximadamente 141

34 Blue-line: Linha alusiva às Nações Unidas, representa o local de retirada das IDF. Esta linha marca a melhor aproximação às linhas de fronteira definidas em 1923 e em 1949 (Cor Maio et al., 2012).

61

homens. A escolha de uma companhia de Engenharia assenta sobretudo na sua versatilidade, na capacidade de

realização de trabalhos em apoio da UNIFIL e em apoio das populações do sul do Líbano (UNENG1, 2007).

As capacidades requeridas da força estão contempladas no sistema de engenharia abordado no capítulo 3,

mas para cada teatro de operações podem ser necessárias capacidades diferentes. Segundo Cor Maio et al.

(2012), o teatro de operações libanês requeria as seguintes capacidades da companhia de engenharia:

Mobilidade – remoção de escombros, reparação de itinerários e de pontes com pequenos vãos;

Proteção – trabalhos de organização do terreno em proveito da proteção da força;

Apoio geral de Engenharia – melhoria das condições de vida, nomeadamente, redes de abastecimento de

água, tratamento de água, redes de drenagem de águas residuais e rede de eletricidade;

Operação CIMIC – apoiar as Organizações Não Governamentais (ONG), as autoridades locais e a

população local.

6.1. Enquadramento geográfico

O Líbano é um país do oeste asiático, situado no extremo leste do mar mediterrâneo, limitado a norte e a

leste pela Síria e a sul por Israel. Trata-se de um país intersetado por duas cordilheiras, monte Líbano e Anti-

Líbano, que estão orientadas paralelamente ao mar mediterrâneo como representado na Figura 6.1.1, sendo

que, na separação das duas cordilheiras, surge a planície de Bekaa. A república libanesa ocupa uma superfície de

aproximadamente 10 400 km2 (Cor Maio et al., 2012), em que mais de 50% do território se encontra acima dos

1 000 m de altitude (UNENG1, 2007).

O território apresenta 17 rios (apresentados na Figura 6.1.2 e caracterizados na Tabela 6.1.1) que fluem

durante todo o ano e 23 cursos de água sazonais. Juntos perfazem um comprimento total de aproximadamente

730 km e um caudal médio anual de aproximadamente 3 900 Mm3 (Ministry of Environment, 2001).

Figura 6.1.1 – Relevo do Líbano (adaptada de CDR, 2004).

62

Figura 6.1.2 – Principais rios do Líbano (adaptada de Ministry of Environment, 2001).

Tabela 6.1.1 – Caracterização dos 17 rios principais do Líbano, (adaptada de Ministry of Environment, 2001).

NA – Não avaliado

Nome Comprimento

(km)

Caudal em Mm3

Anual Médio Máx Mín

El Kabir 58 190 6,02 13,9 1,8

Ostuente 44 65 2,07 4,01 0,8

Aaraga 27 59 2,06 6,27 0,8

El Bared 24 282 8,94 15,2 2,7

Abou Ali 45 262 15,17 37,3 1,6

El Jaouz 38 76 2,4 6,18 0,4

Ibrahim 30 508 16,1 27,6 1,9

El Kalb 38 254 8,04 18,1 2,4

Beirut 42 101 2,59 10 0,1

Damour 38 307 13,8 32,7 0,6

El Awali 48 299 9,71 26,2 3,9

Saitani 22 14 0,73 1,3 0

El Zahrani 25 38 1,59 3,4 0,3

Abou Assouad

15 11 0,35 NA NA

Litani 170 793 12,5 4,3 4,3

El Aassi 46 480 16,4 11,5 11,5

Hasbani 21 151 4,8 1,6 1,6

A água é um dos recursos mais preciosos do Líbano, mas apesar dos investimentos realizados para explorar

este recurso, pouco tem sido feito para o preservar. As atividades humanas exercem fortes pressões na qualidade

e quantidade de água, e o corte de árvores, a aplicação de fertilizantes em terrenos agrícolas, o funcionamento

de barragens, a irrigação e a deposição de águas residuais no solo ou nos cursos de água sem tratamento

interferem com o ciclo de água, afetando o seu natural reabastecimento (Ministry of Environment, 2001). Apesar

da elevada disponibilidade de águas superficiais, estas apresentam uma fraca qualidade. Segundo

MOE/UNDP/ECODIT (2011) e UNESCWA (2012), alguns dos principais rios apresentam elevados níveis de

coliformes fecais e totais e de CBO5, indicadores que evidenciam a descarga das águas residuais diretamente nos

rios sem qualquer tipo de tratamento.

A formação rochosa que prevalece no Líbano é calcária fissurada, o que aumenta a facilidade com que certas

substâncias se infiltram no solo, contaminando o lençol freático. Algumas fontes de água subterrânea

encontram-se poluídas devido a descargas de efluentes industriais, efluentes domésticos, fertilizantes agrícolas

ou intrusão salina (Ministry of Environment, 2001). A contaminação por estes elementos podem ser detetadas

em poços através do aumento anormal de certas substâncias, tais como os cloretos e sódio no caso da intrusão

salina, e o aumento de cloretos e nitratos no caso de haver presença de fertilizantes no lençol freático. A Figura

6.1.3, Figura 6.1.4 e Figura 6.1.5 representam os valores médios medidos em cada região e os valores

recomendados pela WHO (World Health Organization – Organização Mundial de Saúde) e pelo Decreto Libanês

de 1039/1999.

63

Figura 6.1.3 – Concentração de cloretos em 31 poços de 13 regiões do Líbano (adaptada de Ministry of Environment, 2001, e WHO, 2003).

Figura 6.1.4 – Concentração de sódio em 31 poços de 13 regiões do Líbano (adaptada de Ministry of Environment,

2001, e WHO, 2003).

Figura 6.1.5 – Concentração de nitratos em 31 poços de 13 regiões do Líbano (adaptada de Ministry of Environment,

2001, e WHO, 2011).

A contaminação do lençol freático por intrusão salina acontece em locais mais próximos da zona costeira

como Cheka, Selatah, Batroum, Houboud, Berbara, Rameyleh, Jieyeh e Choueifat, onde se depara com um

abaixamento do nível freático, permitindo a entrada de águas do mar (MOE/UNDP/ECODIT, 2011). Segundo

Ministry of Environment (2001), uma elevada concentração de cloretos em zonas montanhosas, como Brital,

poderá também indicar uma infiltração de fertilizantes nas águas subterrâneas (ver Figura 6.1.3).

O território libanês está dividido em seis regiões principais designadas por mohafazat: Beirute, Monte

Líbano, Norte, Bekaa, Sul e Nabatiye (Lebanon State of the Environment Report, 2001; MOE/UNDP/ECODIT,

2011; Ministry of Social Affairs, 2007), de acordo com o representado na Figura 6.1.6. O Líbano tem 3.8 milhões

de habitantes e grande parte deste número reside no litoral (ver Figura 6.1.7). A região com maior população é

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Concentração de Cloretos (mg/l) de 31 poços

Decreto Libanês 1039/1999 WHO, 2003

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Concentração de Sódio (mg/l) de 31 poços

Decreto Libanês 1039/1999 WHO, 2003

0

10

20

30

40

50

60

Concentração de Nitratos (mg/l) de 31 poços

Decreto Libanês 1039/1999 WHO, 2011

64

o Monte Líbano, com cerca de 40% da população total, e a região com menor número de habitantes é Nabatiye,

com cerca de 5,9%. (Ministry of Environment, 2001 e MOE/UNDP/ECODIT, 2011).

Figura 6.1.6 – Regiões em que se divide o Líbano (adaptada de Central Inteligence Agency, 2011).

Figura 6.1.7 – Distribuição da população pelo território libanês (adaptada de SEDAC, 2000).

O clima é do tipo mediterrâneo moderado, com verões quentes e secos, e invernos frios e com grande

precipitação, podendo no entanto surgir diferenças de clima a nível regional e mesmo local. As temperaturas

médias variam entre 32 °C em Julho e os 10°C em Janeiro (Cor Maio et al., 2012). Nas montanhas do monte

Líbano ocorre precipitação de neve e esta permanece, muitas vezes, nos cumes até ao início do verão (UNENG11,

2012). A precipitação no Líbano é desigualmente distribuída, sendo que mais de 90% desta cai entre Outubro e

Abril. Em contrapartida, o intervalo de Maio a Setembro é marcado por um período com pouca ou nenhuma

precipitação, como se pode verificar na Figura 6.1.8. Algumas áreas do país não têm mesmo precipitação durante

seis meses, o que implica uma grande necessidade de armazenamento de água durante os períodos de seca

(Ministry of Environment, 2001).

Figura 6.1.8 – Dados de precipitação média mensal de 1990-2009 no Líbano (adaptada de The World Bank Group, 2015).

As informações recolhidas sobre a geografia do país, nomeadamente acerca dos locais de foco populacional

e dos recursos hídricos são importantes para o planeamento do local onde ficará instalado o aquartelamento, já

que é recomendável a nível operacional que as instalações militares devam aproveitar, sempre que possível, as

infraestruturas e recursos locais.

0

50

100

150

Pre

cip

itaç

ão (

mm

)

65

Num país subdesenvolvido estas infraestruturas concentram-se com maior frequência nas principais cidades

e capital do país. Aumentando assim, a relevância do estudo cuidado do enquadramento geográfico, que

contribui para uma melhor escolha do local onde ficará instalada a força militar, contendo uma fonte de água

potável e, idealmente, infraestruturas de drenagem de águas residuais, fatores que garantem o bem estar da

força militar durante a operação.

6.2. Nível de saneamento no país

A guerra civil que decorreu no Líbano entre 1975 e 1990 degradou não só os aspetos sócio económicos mas

também as suas infraestruturas. Desde 1991 que têm sido realizados esforços no sentido de promover a

reconstrução do país, verificando-se, no entanto, que esta decorre apenas em torno das cidades principais,

nomeadamente em Beirute (capital do Líbano), onde se encontra a maior percentagem de habitações ligadas ao

sistema de abastecimento público (Darwish, 2004), conforme se apresenta na Figura 6.2.1.

Figura 6.2.1 – Percentagem de habitações ligadas ao sistema público de abastecimento de água em função da localização (adaptada de World Bank, 2009).

Após a guerra civil, cerca de 40 000 poços de água artesanais foram abertos em todo o território libanês, o

que provocou uma redução do nível freático e a intrusão da água do mar nas águas subterrâneas (World Bank,

2009). As redes de distribuição de água sofreram também represálias, já que a guerra levou à deterioração de

canalizações, aumento de fugas (segundo EMWIS (2005), aproximadamente 50%, em todo o território), e à falta

de manutenção das infraestruturas. Segundo EMWIS (2005), cerca de 60% da rede pública precisa de

reabilitação. Registou-se também o aumento de ligações ilegais à rede pública, a remoção de reguladores de

caudal ou mesmo a instalação de bombas diretamente no local de fornecimento, factos que levaram a uma

degradação global do sistema público de distribuição de água potável (Darwish, 2004).

Além de degradado, o sistema de abastecimento público encontra-se muitas vezes mal dimensionado,

havendo cruzamentos entre as canalizações de abastecimento de águas e as canalizações que realizam a

drenagem de águas residuais, o que pode resultar na contaminação da água potável (Ministry of Environment,

2001). Isto conduziu a que a população de determinadas áreas fosse afetada por doenças provenientes da

contaminação dos aquíferos, como a diarreia, desinteria, febre tifóide e hepatite A (National Health Statistics

Report in Lebanon, 2012 e Ministry of Environment, 2001).

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Beirute MonteLíbano

Norte Bekaa Sul Nabatiye

66

Segundo El-Jisr e Chabarekh (2012), cerca de 85% dos edifícios estão ligados à rede pública e apenas 7% estão

ligados a furos. No entanto, os consumidores não têm confiança na rede de abastecimento pública, pelo que

grande parte opta por meios alternativos de abastecimento, como a água engarrafada. Além de ser de fraca

qualidade, o abastecimento de água é intermitente, o que faz com que muitas habitações não recebam água

diariamente (Ministry of Environment, 2001).

Em paralelo com o abastecimento de água, o sector de águas residuais encontra-se igualmente deficiente. As

infraestruturas de esgotos existem apenas nos grandes municípios e são muito antigas, danificadas ou

subdimensionadas. Ainda existe, atualmente, um grande número de pequenas cidades que carece de um sistema

de recolha de águas residuais, pelo que a cobertura dada a nível de saneamento é insuficiente e varia

amplamente com a região considerada, tal como é apresentado na Figura 6.2.2 (World Bank, 2010).

Figura 6.2.2 – Cobertura do sistema de drenagem de águas residuais pelas regiões (adaptada de World Bank, 2010).

Em traços gerais, 56% das habitações estão ligados ao sistema de coletores públicos e as restantes habitações

estão ligados a fossas séticas, a maioria das quais permeável ou sem nenhum dispositivo de tratamento a jusante

(World Bank, 2010 e MOE/UNDP/ECODIT, 2011). Devido à ausência de estações de tratamento de águas

residuais, a maioria dos efluentes industriais e domésticos são descarregados no meio ambiente com pouco ou

nenhum tratamento prévio, como já referido, diretamente em rios ou através das redes de drenagem de águas

residuais municipais (El-Jisr e Chabarekh, 2012).

Assim sendo, e tendo em conta as deficientes condições existentes no Líbano quanto ao abastecimento de

água, drenagem e tratamento de águas residuais, a recolha e análise de toda a informação disponível contribui

para a tomada de decisões mais ponderadas e acertadas, como já referido. O Anexo C apresenta um mapa de

análise do nível de saneamento geral no país e um levantamento do número de casas ligadas à rede pública de

abastecimento de água e drenagem de águas residuais, assim como o número de poços por região do Líbano,

informações úteis, por exemplo, aquando da seleção do local de implantação da força na área de operações.

Deve ainda ter-se em conta a opinião da população local, já que esta possui não só o conhecimento das fontes

de água potável, como os locais prováveis desta se apresentar contaminada, o que representa uma mais-valia

no planeamento.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Beirute eMonte Líbano

Norte Sul Bekaa

67

6.3. Implantação do aquartelamento português

A escolha do local para instalação da força militar portuguesa no teatro de operações passou por várias

hipóteses, tais como Baqbuq, Al-Sama´iya, Qana, Wadi Jilu e Jwayya, todas situadas a menos de 40 km da

fronteira com Israel. No entanto, estes locais foram considerados como inviáveis para a força militar portuguesa

devido à falta de espaço, reduzida acessibilidade, isolamento do local face às restantes forças da UNIFIL,

dificuldades na aquisição do espaço ou por questões operacionais.

A construção do aquartelamento em Qana, por exemplo, exigia um extenso perímetro, o que representaria

a necessidade de um grande número de militares para garantir segurança ao aquartelamento. Em Wadi Jilu,

apesar da boa acessibilidade, o terreno para implantação da força militar ficaria muito próximo da população, o

que também representaria uma desvantagem pela necessidade empenhar um elevado número de militares para

conferir segurança ao aquartelamento (Cor Maio et al., 2012).

O local selecionado pelas Nações Unidas para implantação da força portuguesa situava-se a menos de 1 km

da povoação de Shama e a cerca de 12 km do quartel-general da UNIFIL, em Al Naqoura (ver Figura 6.3.1), junto

à fronteira com Israel (UNENG1, 2007). As vantagens deste local incluiram a boa acessibilidade, o afastamento

de aglomerados populacionais, a proximidade a outra força da UNIFIL e ao quartel-general da UNIFIL, assim como

a proximidade a um furo de captação de água potável (ver Figura 6.3.2).

Figura 6.3.1 – Localização do aquartelamento português no Líbano (fonte: Google Maps, 2015).

Figura 6.3.2 – Estudo do local para o aquartelamento português (fonte: arquivos da DIE).

O terreno escolhido situava-se, em média, à cota de 320 m, desprovido de qualquer tipo de infraestrutura,

acesso ou caminho interior. A área era caracterizada por maciços calcários e terreno argiloso, apresentando-se

sem qualquer tipo de nivelamento, o que determinou a primeira fase de construção do aquartelamento nos 4

meses subsequentes, que passaria pelas operações de terraplanagem (Cor. Maio et al., 2012 e UNENG1, 2007).

O aquartelamento, designado por UBIQUE Camp, foi sucessivamente melhorado desde o início da instalação

das forças no teatro de operações, a 26 de Novembro de 2006, até Dezembro de 2011. O projeto do

aquartelamento, realizado pela DIE (Direção de Infraestruturas do Exército), passou por diversas fases,

68

começando na simples montagem de uma área de bivaque35 (utilizada apenas nos primeiros 12 dias), cujo tipo

de construções é temporário, evoluindo depois para um aquartelamento onde as construções (contentores e

estruturas de betão) são maioritariamente permanentes. No projeto do aquartelamento definitivo estavam

ainda previstos os alojamentos do efetivo operacional da força militar, constituída por 12 oficiais, 37 sargentos

e 92 praças, perfazendo um total de 141 militares (Cor. Maio et al., 2012).

Após o levantamento topográfico do espaço, foram realizadas as plataformas estabelecidas pelo projeto da

DIE, sendo que a diferença de cotas entre plataformas adjacentes era de 1,5 m. Os trabalhos implicaram um

volume de movimentação de terras de cerca de 40 000 m3 de escavação, verificando-se mesmo assim um défice

de terras para aterro. Este problema foi posteriormente colmatado pela UNIFIL através do fornecimento de

15 000 m3 de material inerte, resultando num total de 2 000 horas/máquina (entre equipamentos pesados,

médios e ligeiros de construção) na construção das plataformas (Cor Maio et al., 2012).

A prioridade na execução de trabalhos no aquartelamento dirigia-se, inicialmente, para a instalação da força.

A materialização desta prioridade iniciou-se com a montagem de contentores de habitação e instalações

sanitárias, fornecimento de energia elétrica, abastecimento de água e drenagem de águas residuais

(UNENG1, 2007), que serão abordadas no subcapítulo seguinte. A evolução que o aquartelamento sofreu nos

cerca de 5 anos e meio que se seguiram permitiu dar resposta às necessidades da força nas áreas de proteção,

alojamento, comunicações, saneamento, alimentação e saúde, tendo-se obtido como produto final o

aquartelamento representado na Figura 6.3.3.

Figura 6.3.3 – Estado final do aquartelamento UBIQUE Camp, projetado pela DIE (fonte: arquivos da DIE).

35 Área de bivaque: área maioritariamente constituída por tendas militares.

69

6.4. Abastecimento de água e drenagem de águas residuais no aquartelamento

A evolução do aquartelamento passou pelo contínuo desenvolvimento das suas infraestruturas, e o sistema

de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais são exemplo disso mesmo, tendo-se verificado uma

grande evolução desde o início da missão portuguesa no Líbano até ao seu término.

Na fase inicial da ocupação do aquartelamento, durante a instalação da força no teatro de operações, o

abastecimento de água era feito através de garrafas de água, reservatórios de água atrelados e autotanques. As

garrafas de água serviam apenas para consumo pessoal, sendo que a água proveniente dos reservatórios

atrelados ou autotanques destinava-se às restantes atividades primárias como a confeção de alimentos e higiene

pessoal.

Depois da instalação da força no teatro de operações, foram melhoradas as condições de instalação no

aquartelamento, aproveitando uma maior disponibilidade de materiais de construção. Procedeu-se então à

instalação de um sistema de distribuição de água que realizava o transporte de água a partir de 6 reservatórios

(6000 litros cada) instalados no ponto de cota mais elevado do UBIQUE Camp. Os reservatórios eram

reabastecidos diariamente pela UNIFIL através de autotanques e a rede abastecia os contentores sanitários, a

cozinha e, numa fase posterior, a enfermaria, o bar e o local de lavagem de viaturas, tal como representado na

Figura 6.4.1.

Figura 6.4.1 – Sistema de distribuição de água do aquartelamento português no Líbano.

Na última fase da missão foram construídas condutas que encaminhavam a água desde um furo localizado

no aquartelamento italiano até ao UBIQUE Camp, embora não exista documentação sobre as características da

mesma.

Apesar da existência de um sistema de abastecimento de água, a ingestão de água pelos militares continuou

a ser feito por garrafas de água que, apesar de não ser mais vantajoso do que o consumo da água proveniente

de um furo local (como abordado no capítulo 3), constituía já um hábito das forças militares portuguesas noutros

contingentes como o Kosovo, Afeganistão, entre outros.

70

O sistema de drenagem de águas residuais também acompanhou a evolução do aquartelamento português.

Foi inicialmente contruída uma rede de drenagem de águas que culminava numa fossa sética e que apresentava

ramificações em cada uma das seis plataformas que constituíam o aquartelamento, conforme representado na

Figura 6.4.2.

Figura 6.4.2 – Sistema de drenagem de águas residuais que predominou no UBIQUE Camp.

A fossa sética projetada tinha um volume de 105 m3 e estava dividida em 4 compartimentos, conforme

esquematizado na Figura 6.4.3.

Figura 6.4.3 – Planta e cortes da fossa sética implementada no Ubique Camp (fonte: arquivos DIE).

71

A compartimentação da fossa sética foi projetada, conforme previsto no MOU36, para evitar a contaminação

do solo e para que fosse possível aproveitar a parte líquida proveniente da última compartimentação para rega

ou para lavagem de carros, constituindo, assim, um possível sistema de reutilização. No entanto, a execução da

fossa sética não teve em conta o compartimento que infiltrava o efluente no terreno, visto que a base consistia

numa laje de betão.

Em 2010 o sistema de drenagem de águas residuais sofreu uma alteração a jusante, passando o tratamento

a ser realizado numa ETAR.

6.5. Dimensionamento das redes de abastecimento de água e drenagem de águas residuais

Este subcapítulo foi realizado com o intuito de servir como elemento guia no dimensionamento das redes de

abastecimento de água, drenagem de águas residuais e seleção do método de tratamento de águas residuais

mais eficaz no teatro de operações.

Esta análise teve como base apenas os traçados das redes implementadas no local, tendo-se procedido ao

seu dimensionamento, respeitando todas as condicionantes do local. Para dimensionamento das redes foram

aplicadas as recomendações presentes no documento NATO – Guide for Field Accomodation 2008 (Makinen,

2008) e nas normas portuguesas do Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água,

de 23 de Agosto de 1995 (RGSPPDADAR 23/95).

6.5.1. Rede de Abastecimento de Água

Para simplificação da rede de abastecimento de água, os contentores destinados a dormitórios, instalações

sanitárias e lavandaria deveriam estar colocadas numa cota mais baixa que a cota do reservatório, de forma a

estar assegurado um escoamento gravítico. Idealmente o reservatório deveria ser elevado, de forma a garantir

que o sistema funcionasse com pressão suficiente. No entanto, quando se projeta um aquartelamento deve dar-

se primazia à segurança, o que levou a que isso não se verificasse.

O dimensionamento da rede de abastecimento de água do aquartelamento em estudo é semelhante a uma

instalação predial, tratando-se de uma rede ramificada (ver figura D.1 do Anexo D), na qual é possível identificar

o consumo existente em cada nó. Em cada nó de extremidade existe uma instalação (lavandaria, instalações

sanitárias/balneários, cozinha/messe, bar/área social), ao qual é possível fazer corresponder determinados

dispositivos como retretes, lavatórios, chuveiros, máquinas de lavar ou bocas de lavagem, determinados segundo

a Tabela 6.5.1. Os valores apresentados nesta tabela baseiam-se no recomendado pelo documento NATO: Guide

for Field Accomodation (Makinen, 2008), tal como apresentado no subcapítulo 4.3, e podem ser considerados

como indicativos para aplicações futuras. A cada dispositivo está associado um caudal instantâneo, recomendado

pelo RGSPPDADAR 23/95, que foi adotado no dimensionamento da rede de distribuição de água e que tem em

conta as suas características particulares (ver Tabela 6.5.2).

36 MOU – Memorandum Of Understanding (memorando de entendimento): consiste num acordo entre a organização e o Exército, estabelecendo os termos em que a contribuição da força militar se processa (efetivo, equipamentos, sustentação, fatores de missão e transporte para o teatro de operações).

72

Tabela 6.5.1 – Determinação do número de dispositivos de um aquartelamento.

% do número total

militares

Urinóis 10

Retretes 12,5

Chuveiros 12,5

Lavatórios 12,5

Máquina de lavar a roupa 3

Máquina de lavar a louça 4

Tabela 6.5.2 – Caudais instantâneos e número de dispositivos no UBIQUE Camp.

Dispositivos Caudais mínimos por

dispositivo (l/s) Nº de

disposivos Caudais

totais (l/s)

Instalações Sanitárias

Urinóis 0,15 12

8,10 Retretes 0,10 18

Chuveiros 0,15 18

Lavatórios 0,10 18

Cozinha Pia lava - louça 0,20 4

1,4 Máquina de lavar a louça 0,15 4

Lavandaria Máquina de lavar a roupa 0,20 6 1,2

Bar Pia lava - louça 0,20 1

0,35 Máquina de lavar a louça 0,15 1

Estação de Limpeza de

Viaturas

Boca de lavagem de Ф 20 mm

0,45 1 0,45

Enfermaria Lavatório 0,10 1 0,1

Total 11,60

De acordo com o RGSPPDADAR 23/95, o dimensionamento das canalizações é determinado através do caudal

de cálculo que corresponde ao produto do caudal instantâneo pelo coeficiente de simultaneidade37. No entanto,

em situações de campanha, é previsível a utilização simultânea dos dispositivos instalados, pelo que o coeficiente

de simultaneidade assumia um valor igual à unidade, não afetando portanto o dimensionamento. Assim sendo,

o dimensionamento é feito com base nos caudais acumulados em cada canalização.

Para proceder ao dimensionamento é necessário iterar o valor de diâmetros interiores (de tubagens

comerciais), até satisfazer as seguintes limitações impostas pelo RGSPPDADAR 23/95:

As velocidades de escoamento deverão oscilar entre 0,5 m/s e 2,0 m/s. A velocidade mínima prende-se

sobretudo com a preocupação com a acumulação de sedimentos e dificuldades associadas à acumulação

de ar nos pontos altos. O limite máximo de velocidade deve-se sobretudo a preocupações de durabilidade

e conforto acústico da instalação.

Nos locais onde se situam as instalações, as pressões devem situar-se entre os 50 kPa e 600 kPa, no

entanto, o RGSPPDADAR 23/95 recomenda que deve ser garantida uma pressão entre 150 kPa e 300 kPa

por razões de conforto e de durabilidade das canalizações.

37 Fator que expressa a probabilidade de todos os dispositivos sanitários estarem em funcionamento ao mesmo tempo (Pedroso, 2008).

73

O cálculo das velocidades é dado pela equação (4), designada por equação de continuidade, que requer o

conhecimento do diâmetro interior da tubagem.

𝑈 =

𝑄

𝐴

(4)

em que: U – velocidade (m/s) Q – caudal (m3/s) A – área da secção do escoamento (m2) que corresponde, no caso de um escoamento em pressão, à área interior da secção transversal da tubagem

Para calcular as pressões num nó de extremidade/instalação (lavandaria, instalações sanitárias/balneários,

cozinha/messe, bar/área social), é necessário determinar as perdas de carga ao longo do percurso, assim como

as perdas de carga localizadas, originadas por singularidades como válvulas, curvas, entre outros acessórios.

A pressão em cada ponto é obtida considerando as perdas de carga e a diferença de cotas entre o nó a

montante e o nó a jusante de cada troço, o que num terreno descendente (entre plataformas), como o presente

caso de estudo, representa sempre um ganho de pressões. No entanto, não era conhecida a altura de água

presente no reservatório. De acordo com a informação obtida junto de oficiais de Engenharia que estiveram

presentes na missão da UNIFIL, os seis reservatórios de 6000 l cada estavam ligados entre si, estando apenas um

deles ligado ao sistema de distribuição de água. Esta informação, juntamente com o conhecimento da tipologia

do reservatório e recorrendo à consulta de catálogos técnicos (Carberry Plastics, s.d; Tanksrus, s.d), possibilitou

a que se considerasse uma altura de água de, aproximadamente, 2m.

A perda de carga contínua é dada pelo produto da perda de carga unitária, assinalada como J na fórmula de

Manning-Strickler, presente na equação (5), pelo comprimento equivalente da tubagem. O comprimento

equivalente corresponde a um incremento de 20% do comprimento de cada troço, simplificação essa que

permite contabilizar, de forma aproximada, as perdas de carga localizadas, evitando a sua determinação

exaustiva ao longo do percurso (Pedroso, 2008).

𝑄 = 𝐾𝑆 × 𝐴 × 𝑅𝐻2/3

× 𝐽1/2 (5)

em que: Q – caudal (m3/s) A – área da secção do escoamento (m2) que corresponde, no caso de um escoamento em pressão, à área interior da secção transversal da tubagem KS – coeficiente de rugosidade (m1/3/s) - ver Tabela D.1, do Anexo D RH – raio hidráulico (m), definido como o quociente entre a área molhada e o perímetro molhado (RH=A/P), o que para um escoamento em seção cheia, corresponde a D/4. J – perda de carga unitária (m/m)

Concluída a determinação de cada parcela é possível determinar a pressão em cada ponto, através da

equação (6).

𝑃𝑗 = 𝛥𝑧𝑖,𝑗 − 𝐽𝑖,𝑗 × 1,20 × 𝐿𝑖,𝑗 (6)

em que: Pj – pressão no ponto j (m.c.a) Δzi,j – diferença de cotas entre o ponto j e o ponto i (m) Ji,j – perda de carga unitária entre os pontos i e j (m/m) Li,j – comprimento do troço entre os pontos i e j (m)

74

O material adotado para as canalizações foi o PEAD, não só por ser um dos materiais mais utilizados nos

sistemas de abastecimento de água (Sousa e Marques, 2011), mas também pelo facto da sua instalação ser

económica, devido à elevada resistência à corrosão e pelo baixo custo de manutenção (Pereira, 2011), duas

características muito vantajosas para aplicações em campanha.

Depois de determinados todos os parâmetros relevantes, otimizou-se a solução, tentando satisfazer as

limitações de velocidade e pressão recomendadas pelo RGSPPDADAR 23/95, com o menor diâmetro possível, de

que resultou a Tabela 6.5.3.

Como é possível verificar na mesma tabela, a pressão em cada instalação é inferior a 150 kPa ou 15 m.c.a

(metros coluna de água), o que poderá provocar desconforto a quem utiliza a rede. Para solucionar este

problema optou-se pela instalação de uma sobrepressora a montante da rede, com capacidade de fornecer

20 m.c.a ao sistema, atingindo assim o nível de conforto esperado ou em casos pontuais valores muito próximos

a este.

Relativamente ao traçado da rede, deve adotar-se uma inclinação igual ou superior a 0,5% nas zonas das

plataformas, visto que estes locais são aproximadamente planos. Os troços das plataformas devem ser sempre

descendentes porque o troço de abastecimento neste local é sempre inferior a 300 m, não necessitando assim

de um traçado alternadamente ascendente e descendente. Nos troços dispostos na estrada de acesso às

plataformas, adotou-se a própria inclinação da estrada, que corresponde a cerca de 4,6%.

75

Tabela 6.5.3 - Dimensionamento da rede de distribuição de água do UBIQUE Camp.

Sem sobrepressora

Com sobrepressora

Troço Qacumulados

(l/s)

Dinterior

adotado (mm)

U (m/s)

Ks (m1/3 s-1) A (m2) RH

(m) J

(m/m) Ltroço (m)

Perda de carga no troço (m)

Δ (m) P total (m.c.a)

P fornecida pela

sobrepressora

(m.c.a)

P final (m.c.a)

N1-R1 11,60 90,0 1,82 125 0,0064 0,023 0,033 25,7 1,03 2,0 0,97 20,0 20,97

LAV-N1 1,20 32,6 1,44 125 0,0008 0,008 0,081 6,7 0,65 0,0 0,32 20,0 20,32

N2-N1 10,40 90,0 1,63 125 0,0064 0,023 0,027 28,6 0,92 0,0 0,04 20,0 20,04

IS-N2 8,10 73,6 1,90 125 0,0043 0,018 0,048 72,8 4,17 0,0 -4,13 20,0 15,87

N3-N2 2,30 40,8 1,76 125 0,0013 0,010 0,090 34,8 3,74 1,8 -1,94 20,0 18,06

M/C-N3 1,40 32,6 1,68 125 0,0008 0,008 0,110 7,9 1,04 0,0 -2,99 20,0 17,01

N4-N3 0,90 28,0 1,46 125 0,0006 0,007 0,102 39,5 4,84 1,8 -4,98 20,0 15,02

B/A-N4 0,35 28,0 0,57 125 0,0006 0,007 0,015 101,9 1,89 0,0 -6,87 20,0 13,1338

N5-N4 0,55 32,6 0,66 125 0,0008 0,008 0,017 63,3 1,29 2,5 -3,77 20,0 16,23

E-N5 0,10 16,0 0,50 125 0,0002 0,004 0,025 77,1 2,31 0,0 -6,08 20,0 13,9238

LL-N5 0,45 32,6 0,54 125 0,0008 0,008 0,011 79,3 1,08 0,0 -4,85 20,0 15,15

Em que: Δ – variação de cotas entre nós R1 – conjunto de 6 reservatórios de 6000 l cada

Lav – lavandaria

IS – contentor de instalações sanitárias (retretes + lavatórios + zona de banhos)

C/M – cozinha/messe

B/A – bar/área de lazer

E – enfermaria (tratamento médico)

LL – local de lavagem de viaturas

38 O valor resultante do cálculo da pressão é ligeiramente inferior ao limite de conforto, no entanto o Bar/Área de lazer, assim como a Enfermaria são instalações cuja importância não confere a necessidade de um grande rigor de conforto. Em operação, frequentemente, estas instalações não são utilizadas durante todo o dia tal como, por exemplo, as Instalações Sanitárias.

76

Para complementar o estudo da rede de abastecimento de água também se realizou o dimensionamento do

reservatório. Contrariamente a uma adutora urbana, o reservatório do presente caso de estudo não era

alimentado por um sistema de captação de água, mas sim por autotanques sempre que necessário. Estava

previsto que esse abastecimento decorresse numa base diária, pelo que se dimensionou o volume do

reservatório de acordo com o volume de água necessário nesse período de tempo. No Anexo E é indicada a

metodologia de cálculo do volume do reservatório.

Para dimensionamento do reservatório foram aplicadas as capitações médias recomendadas pela NATO

(presentes no Guide for Field Accomodation 2008), à exceção da capitação do bar/área de lazer e da capitação

necessária para as operações de construção. Para o bar/área de lazer considerou-se uma capitação de 1500 litros

diários, valor associado ao consumo em bares, cafés e similares com área inferior a 30 m2 (Sousa e

Marques, 2011). Como se trata de uma companhia de Engenharia e como esta exerce trabalhos de construção,

aos quais também está associado um consumo de água, optou-se por considerar uma capitação de

7,5 l/militar/dia, valor recomendado pelo Water Planning Guide 2008 (Force Development Directorate United

States Army Combined Arms Support Command, 2008). Foram adotadas, maioritariamente, as recomendações

NATO porque esta é uma instituição na qual o Exército Português se insere, além de que estas fornecem valores

de capitações conservativos quando comparadas com outras fontes militares39, e mitigam os efeitos do clima.

Para a determinação do volume do reservatório é ainda necessário identificar o número médio de militares

que participará ao longo de toda a operação, que no presente caso de estudo corresponde a 141 militares (Cor

Maio et al., 2012). Segundo as recomendações NATO (Makinen, 2008) e segundo Ministry of Defence (2008),

para efeitos de dimensionamento das infraestruturas, a capacidade populacional do aquartelamento deve ser

incrementada de 25% de forma a ter em conta a flutuação operacional, que traduz a possibilidade de aumento

do número de militares durante a operação.

É também necessário saber o caudal que abastece a estação de limpeza de veículos, o que requer o

conhecimento do número de veículos ligeiros e pesados utilizados na operação, já que o consumo de água para

limpeza difere entre tipos de viaturas. Durante o período de ocupação do aquartelamento em estudo eram

utilizados, em média, cerca de 31 veículos pesados e 34 veículos ligeiros (Cor Maio et al., 2012). O

aquartelamento em questão era de uma unidade de Engenharia, o que justifica o grande número de veículos

pesados, indicados essencialmente para a construção.

Na Tabela 6.5.4 apresentam-se, de forma resumida, as capitações médias associadas a cada instalação,

consideradas no presente caso de estudo. Como os contentores utilizados para a função de instalações sanitárias

continham retretes, lavatórios e zonas para duches, optou-se por somar as capitações respetivas a cada função,

dando origem a uma única capitação.

39 Fontes consideradas: Ministry of Defence (2005) e Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command (2008).

77

Tabela 6.5.4 – Capitações consideradas no caso de estudo, no aquartelamento português do Líbano.

l/militar/dia Quantidade l/dia

Instalações Sanitárias 22,5

141 militares +

25% de flutuação 18946,0 l/dia

Lavandaria 20,0

Tratamento médico 22,5

Cozinha/messe 35,0

Operações de construção 7,5

Total = 107,5

Consumo bar (l/dia) 1500,0 1 bar 1500,0 l/dia

Veículos pesados (l/veíc/dia) 20 31 veículos 620,0 l/dia

Veículos ligeiros (l/veíc/dia) 5 34 veículos 170 l/dia

Operações de Construção 7,5 141 militares+25%

de flutuação 1321,8 l/dia

Total

22557,8 l/dia

= 0,261 l/s

Também poderia ser reservado um volume de água destinado à extinção de incêndios, mas no planeamento

de combate a incêndio do aquartelamento, os elementos que exercem esta função são os reservatórios atrelados

e os extintores, colocados em posições estratégicas.

Sabendo que a capacidade existente era de seis reservatórios de 6000 l cada, ligados entre si, perfazendo um

total de 36000 l (36 m3), foi possível concluir que este volume seria suficiente, segundo a metodologia adotada,

para cerca de um dia e meio, caso o fornecimento de água pelos autotanques cessasse. Este resultado não

apresenta qualquer segurança em campanha, pelo que bastaria um atraso ou um ataque ao fornecimento de

água, para que algumas das funções básicas do aquartelamento que requeiram a utilização de água, fossem

interrompidas. Assim recomenda-se que o reservatório tenha capacidade para, pelo menos, 7 dias de

abastecimento, tempo suficiente para resolver uma possível situação de interrupção do abastecimento. A

adoção deste período requer a uma análise qualitativa da água no fim dos 4 primeiros dias, dado o período de

estagnação da mesma no reservatório.

Relativamente ao caso em estudo não foi possível saber se a metodologia adotada é semelhante à realizada

no planeamento da operação da UNIFIL, pois esta não se encontra documentada.

6.5.2. Rede de Drenagem de Águas Residuais

A rede concebida para este caso de estudo é uma rede de águas residuais separativa doméstica, pelo que

transporta apenas os resíduos provenientes das instalações sanitárias, lavandaria e cozinha/messe, não

drenando portanto quaisquer águas pluviais. No aquartelamento realmente implantado, as águas residuais

provenientes do bar/área de lazer e do local de lavagem de viaturas eram diretamente descarregadas no solo,

através de uma canalização, para um local distanciado do aquartelamento, não sendo portanto consideradas no

dimensionamento da rede. Todavia, esta abordagem não parece a melhor, dado que estes efluentes podem

conter cargas poluentes (alguma matéria orgânica e eventuais hidrocarbonetos), pelo que se recomenda que,

sempre que possível, sejam também drenados e conduzidos a tratamento adequado.

78

O traçado elaborado pelas forças militares, apresentava outra incorreção, nomeadamente quanto à

localização das caixas de visita e pelo facto da enfermaria possuir rede de abastecimento de água mas não de

drenagem. Optou-se então, neste caso de estudo, por estender a rede até à enfermaria e por colocar, sempre

que possível, os coletores na berma da estrada de acesso às plataformas, de forma a reduzir as sobrecargas

atuantes.

Assim, optou-se por considerar o traçado da rede apresentada a vermelho nas Figuras F.1 e F.2 do Anexo F

(sugestão resultante da análise do caso de estudo) em vez do traçado a negro (realmente implementado no

local).

Foram cumpridas as disposições regulamentares quanto à localização de câmaras de visita, designadamente:

Na confluência de coletores.

Nas cabeceiras de rede.

Nos pontos de mudança de direção (em planta).

Nos pontos de mudança de inclinação.

Nos pontos de mudança de diâmetro.

Nas quedas (desníveis bruscos).

Nos alinhamentos retos, onde o afastamento máximo entre câmaras de visita consecutivas não deverá

ultrapassar respetivamente 60 e 100 metros, conforme se trate, respetivamente, de coletores não

visitáveis ou coletores visitáveis.

Optou-se por considerar as inclinações dos coletores semelhantes às do terreno, o que permitiu reduzir as

operações de movimentação de terras, levando a uma solução mais económica. No entanto, só foi possível

colocar em prática esta opção nos troços que não se situam nas plataformas, visto que estas são planas. Nessas

situações adotaram-se inclinações de 1%, superiores ao mínimo regulamentar de 0,3% (RGSPPDADAR 23/95),

para aumentar a velocidade do escoamento, visto que os caudais são reduzidos face ao escoamento numa

urbanização. Ainda assim, esta inclinação não se verifica prejudicial em termos de movimentações de terras,

dado o reduzido comprimento dos coletores nas plataformas.

Para determinar o caudal de dimensionamento procedeu-se à identificação do caudal produzido por cada

dispositivo (retretes, lavatórios, urinóis, torneiras e chuveiros), à semelhança do dimensionamento de uma rede

predial de abastecimento de água. No entanto, com um coeficiente de simultaneidade igual à unidade, os caudais

acumulados pelas instalações (cerca de 70 l/s) levariam a um dimensionamento muito conservativo, pelo que se

adotou uma metodologia de dimensionamento equivalente à utilizada numa rede pública, abandonando a

metodologia de dimensionamento predial.

A primeira fase de dimensionamento consiste na determinação do caudal médio, obtido pelo produto das

capitações médias de cada instalação (indicadas no cálculo do dimensionamento do reservatório) pelo número

de militares (afetado pelo coeficiente de flutuação operacional) e pelo coeficiente de afluência de 0,8040.

Todavia, segundo o RGSPPDADR 23/95, a rede de drenagem deve ser dimensionada para o caudal de ponta

40 Fator que corresponde à percentagem de água proveniente da rede distribuição (80%) que aflui à rede de drenagem (Sousa e Marques, 2011).

79

instantâneo, pelo que o valor do caudal médio deve ser afetado pelo fator de ponta instantâneo, obtido pela

equação (7).

𝐹ℎ = 1,5 +60

√𝑃𝑜𝑝 (7)

Para o caso de estudo, o valor do fator de ponta instantâneo é superior a 5, pelo que a prática corrente, nesta

situação, limitou o fator de ponta ao valor máximo de 5.

Ao caudal de ponta instantâneo deve ser acrescentado o caudal de infiltração, que depende

fundamentalmente da extensão da rede de drenagem (em particular dos troços que possam estar abaixo do

nível freático), da natureza e hidrogeologia do terreno e do estado de conservação dos coletores, das juntas e

das câmaras de visita (Sousa, 2001). Uma vez que não se dispõe de dados experimentais locais ou de dados

similares quanto ao caso de estudo, optou-se por considerar um caudal de infiltração igual ao caudal médio,

conforme a indicação do RGSPPDADAR 23/95.

Assim, o caudal de dimensionamento de cada troço é obtido através da equação (8).

𝑄𝑑𝑖𝑚 = 𝑄𝑚é𝑑𝑖𝑜 × 1,25 × 𝐹ℎ + 𝑄𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎çã𝑜 (l/s) (8)

Tal como numa rede de abastecimento de água, o dimensionamento da rede de drenagem baseia-se num

método iterativo, em que é necessário arbitrar um diâmetro e proceder à verificação de parâmetros

regulamentares associados às boas condições de funcionamento do sistema. Para isso recorreu-se aos critérios

regulamentares estabelecidos no RGSPPDADAR 23/95, que aqui se apresentam de forma sucinta:

Dmin de 200 mm – diâmetro mínimo regulamentar.

Velocidade máxima de 3 m/s – valor recomendado para coletores separativos domésticos.

Velocidade mínima de 0,6 m/s – valor recomendado em coletores separativas domésticos para promover

a auto-limpeza.

Altura máxima (y) – a altura máxima da lâmina líquida deve corresponder a metade do diâmetro, para

promover a ventilação dos coletores, evitando a formação de gases inflamáveis e maus cheiros.

Inclinação máxima de 15% – grandes inclinações podem provocar, por ação do peso dos coletores e da

água escoada, ou mesmo por acção do próprio escoamento, a abertura das juntas de ligação e eventual

perda de estanqueidade.

Inclinação mínima de 0,3% – valor recomendado devido à imprecisão das operações de movimentação de

terras, assim como a possibilidade de assentamentos diferenciais que, no caso de um coletor com pouca

inclinação, poderia torná-lo horizontal.

A equação aplicada a escoamentos em superfície livre que permite estudar o comportamento hidráulico da

rede de drenagem é, geralmente, a equação de Manning-Strickler, enunciada anteriormente na equação (5). No

entanto, contrariamente ao sistema de abastecimento de água, o escoamento não ocupa a totalidade do

diâmetro interior, pelo que a resolução desta equação passa a requerer um processo iterativo. Seguiu-se o

cálculo iterativo proposto por Quintela (2005), que considera o ângulo ao centro, θ (radianos), conforme se

descreve nas seguintes equações:

80

𝜃 + 1 = 𝑠𝑒𝑛𝜃 + 6,063 × (

𝑄

𝐾𝑠√𝑖)

0,6

× 𝐷−1,6 × 𝜃0,4 (9)

𝑦 = 0,5 × (1 − cos

𝜃

2) × 𝐷

(10)

𝐴 =

1

8× (𝜃 − senθ) × 𝐷2

(11)

𝑅𝐻 =

1

4× (

𝜃 − 𝑠𝑒𝑛𝜃

𝜃) × 𝐷

(12)

𝜏 = 9800 × (

𝜃 − 𝑠𝑒𝑛𝜃

𝜃) ×

𝐷

4× 𝑖

(13)

Adicionalmente à verificação das equações anteriores, deve proceder-se à verificação da velocidade em seção

cheia, através da equação (4). Este procedimento deve-se ao facto de nem sempre ser possível assegurar a

velocidade mínima num escoamento em superfície livre mas que, caso ocorra precipitação com alguma

intensidade, a água entrará na rede provocando um escoamento em seção cheia. Caso a velocidade em seção

cheia supere a velocidade mínima regulamentar, então considera-se garantida a auto-limpeza dos coletores.

Para o dimensionamento da rede de drenagem considerou-se a planta da rede, representada na Figura F.3,

e os perfis longitudinais esquemáticos, representados na Figura F.4 do Anexo F. Esta última figura é esquemática

visto que os dados completos de análise topográfica do terreno não se encontram disponíveis.

A Tabela 6.5.5 apresenta a metodologia de cálculo adotada para o caso de estudo da rede do UBIQUE Camp,

tendo-se verificado que o diâmetro considerado, φ200 mm, satisfaz os limites regulamentares.

Tabela 6.5.5 - Dimensionamento da rede de drenagem de águas residuais do aquartelamento de campanha UBIQUE Camp.

Troço Qmédio (l/s)

Qinf

(l/s) Qdim (l/s)

D (m) Ltroço (m)

Δ (m) i

terreno i

coletor y (m) A (m2) y/D

U (m/s)

Qsc (l/s)

Vsc (m/s)

IS-N1 0,029 0,029 0,21 0,20 14,3 0 0,0% 1,0% 0,011 0,0007 0,05 0,31 36,24 1,15

N1-N3 0,029 0,029 0,21 0,20 9,3 0 0,0% 1,0% 0,011 0,0007 0,05 0,31 36,24 1,15

Lav-N2 0,026 0,026 0,19 0,20 21,7 0 0,0% 1,0% 0,010 0,0006 0,05 0,30 36,24 1,15

N2-N3 0,026 0,026 0,19 0,20 1,75 0 0,0% 1,0% 0,010 0,0006 0,05 0,30 36,24 1,15

N3-N4 0,055 0,055 0,40 0,20 27,56 0,86 3,1% 2,3% 0,012 0,0008 0,06 0,51 54,96 1,75

N4-N6 0,055 0,055 0,40 0,20 45,9 2,11 4,6% 5,1% 0,010 0,0006 0,05 0,67 81,85 2,61

C/M-N5 0,046 0,046 0,33 0,20 19,12 0 0,0% 1,0% 0,014 0,0009 0,07 0,36 36,24 1,15

N5-N6 0,046 0,046 0,33 0,20 18,4 0,46 2,5% 2,0% 0,012 0,0007 0,06 0,46 51,25 1,63

N6-N7 0,101 0,101 0,73 0,20 31,28 1,44 4,6% 3,9% 0,014 0,0010 0,07 0,74 71,57 2,28

N7-N10 0,101 0,101 0,73 0,20 25,1 1,15 4,6% 5,0% 0,013 0,0009 0,07 0,80 81,04 2,58

E-N8 0,029 0,029 0,21 0,20 6,4 0 0,0% 1,0% 0,011 0,0007 0,06 0,31 36,24 1,15

N8-N9 0,029 0,029 0,21 0,20 84 0 0,0% 1,0% 0,011 0,0007 0,06 0,31 36,24 1,15

N9-N10 0,029 0,029 0,21 0,20 2,4 0 0,0% 1,0% 0,011 0,0007 0,06 0,31 36,24 1,15

N10-N11 0,131 0,131 0,95 0,20 40,87 1,50 3,7% 2,1% 0,019 0,0015 0,09 0,64 52,52 1,67

Em que: Δ – Variação de cotas entre nós

IS – Instalações Sanitárias Lav – Lavandaria C/M – Cozinha/Messe E - Enfermaria

81

6.5.3. Órgãos de tratamento

O órgão de tratamento primário implementado no local foi uma fossa sética, o que face ao número de

militares existentes no aquartelamento de campanha do Líbano representa uma boa solução, visto que esta é

aplicável a pequenos aglomerados populacionais.

A solução não apresentava, no entanto, nenhum órgão de tratamento complementar a jusante, o que é

geralmente recomendado com o objetivo de melhorar a qualidade do efluente proveniente da fossa sética

(Ministry of Defence, 2005; Ministry of Defence, 2008; Headquarters, Department of the Army, 2013; Pedroso,

2008; Morais, 1977; Bartolomeu, 1996).

Para efeitos do caso de estudo optou-se por dimensionar uma fossa sética com 3 compartimentos,

configuração suficiente para um aquartelamento de 141 militares, segundo Morais (1977). No dimensionamento

considerou-se uma capitação de 100 l/militar/dia, valor que corresponde à soma das capitações médias das

instalações ligadas á rede de drenagem (indicadas no cálculo de dimensionamento do reservatório, no

subcapítulo anterior) sem a adição do volume referente às operações de construção, afetadas pelo coeficiente

de afluência (0,80) e pelo fator de flutuação operacional (1,25). O tempo entre limpezas considerado no

dimensionamento da fossa sética foi de 180 dias41, valor inferior aos 720 dias recomendados (Morais, 1977;

Bartolomeu, 1996; Pedroso, 2008), mas que representa, geralmente, a duração de uma operação militar.

A Tabela 6.5.6 apresenta o resultado do dimensionamento da fossa sética, do qual se pode concluir que o

volume necessário para o tratamento primário das águas residuais produzidas no aquartelamento seria de,

aproximadamente, 32,4 m3, segundo a equação (3) anteriormente apresentada, o que representa um volume

cerca de 3,2 vezes inferior ao volume da fossa implementada no local.

Tabela 6.5.6 – Dimensionamento da fossa sética referente ao caso de estudo, segundo Morais (1977) e Bartolomeu (1996).

Capitação (l/militar/dia) 100

População média 141

Capitação lamas frescas (l/militar/dia) 0,45

Capitação lamas digeridas (l/militar/dia) 0,11

Tempo de retenção (pop até 500 militares) dias 2

Tempo entre limpezas (dias) 180

Tempo digestão de lamas (dias) 60

Volume útil (m3) 32,4

Segundo os relatos de oficiais que estiveram presentes na missão do Líbano, a fossa existente no local

(4 compartimentos, 105m3) era limpa semanalmente ou, por vezes, mais do que uma vez por semana, facto que

era inexplicável face à capacidade da fossa. Assim sendo, procurou-se encontrar uma explicação para o ocorrido.

Através dos mesmos relatos foi possível entender que o efluente da fossa sética era encaminhado através de

uma conduta para fora do aquartelamento e descarregado diretamente no terreno. Além disso, é conhecido que

o terreno do local é maioritariamente argiloso ou maciço rochoso (ou seja, com pouca permeabilidade), o que

levou a que fosse estudada a possibilidade do efluente não estar a infiltrar-se no terreno, sobrecarregando a

41 Tempo mínimo entre limpezas (Pedroso, 2008).

82

fossa sética. Considerando esta hipótese, a fossa sética funcionaria de forma semelhante a um reservatório, o

que conduziu a que fosse determinado o número de dias necessários para que as águas residuais ocupassem o

volume total da fossa existente no local (ver Tabela 6.5.7) e a comparar este resultado com o sucedido durante

a operação militar em estudo.

Tabela 6.5.7 – Cálculo do volume da fossa sética para uma situação em que não existe descarregamento do efluente.

Capitação (l/militar/dia) 80

População média 141

tempo de retenção (dias) 9

tempo entre limpezas (dias) 9

Volume útil (m3) 101,5

Importa referir, que para avaliar a situação de uma possível obstrução a jusante da fossa sética e comparar

os resultados obtidos com o sucedido durante a operação, considerou-se apenas o número de militares

existentes na operação e por isso não se considerou, no valor da capitação, o fator de flutuação operacional.

No mesmo cálculo considerou-se apenas o volume ocupado pelas águas residuais, não se considerando o

volume ocupado pelas lamas digeridas ou em digestão. Ainda assim, e igualando o tempo de retenção a 9 dias,

foi possível verificar que a capacidade da fossa foi aproximadamente excedida, o que poderá justificar a

frequência excessiva de limpezas necessárias na fossa existente no Líbano, confirmando o relato dos oficiais que

estiveram presentes no local.

Dada a possibilidade de entupimento a jusante da fossa sética recomenda-se que seja adotado, para fins de

campanha, no cálculo do volume útil da fossa sética, um coeficiente de segurança de 3,5. Esta medida permitirá

que a fossa suporte a receção de águas residuais pelo menos durante uma semana, tempo suficiente para que o

problema seja detetado e reparado. Assim sendo, propõe-se na Tabela 6.5.8, as dimensões necessárias à

conceção de fossas séticas, seguindo o modelo de fossa sética indicado nas Figuras F.5 e F.6 do Anexo F. Para a

realização desta tabela considerou-se uma capitação de águas residuais de 100 l/militar/dia e um fator de

segurança de 3,5. Segundo a recomendação proposta, a fossa sética para o caso de estudo seria dimensionada

para um aquartelamento de 150 militares, o que conduziria a um volume útil de 120 m3.

Tabela 6.5.8 – Dimensionamento da fossa sética conforme o número de militares/escalão tático e considerando um fator de segurança de 3,5.

Escalão Táctico

Nº Militares

Volume de cálculo

(m3)

Volume Recomendado

(m3)

Comprimentos Standard

Largura Standard

l (m)

Altura do

líquido al (m)

Septos

C1 (m) C2 (m) a1 (m)

a2 (m)

a3 (m)

Companhia 100 23,0 80,0 6,5 3,2 3,0 2,0

0,3

0,7

0,9 150 34,5 120,0 7,9 3,9 3,9 2,0 0.7

Batalhão

200 46,0 160,0 9,1 4,5 4,5 2,0 0,7

300 69,0 240,0 11,1 5,5 5,5 2,0 0,8 1,0

400 92,0 320,0 12,7 6,3 6,3 2,0 0,9 1,1

500 115,0 400,0 14,3 7,1 7,1 2,0 0,9

>500 Não Aplicável

83

Procedeu-se ainda ao dimensionamento de dois órgãos de tratamento complementares à fossa sética, no

entanto, e já que o solo local é pouco permeável, seria necessário que se adotassem grandes dimensões para os

elementos que dependam da percolação do solo, como as trincheiras e poços de infiltração, abandonando assim

a hipótese de implementação destes elementos.

As trincheiras filtrantes também são uma solução possível, embora para um aquartelamento de

aproximadamente 150 militares levaria à construção de cerca de 16 trincheiras, cada uma com 22,5 metros, o

que seria complexo, moroso e levaria a uma grande necessidade de espaço. Ainda assim, para acelerar o processo

de dimensionamento em situações futuras, noutros teatros de operações, realizou-se na Tabela 6.5.9 a

correspondência do número de trincheiras filtrantes necessários, consoante o escalão tático destacado.

Tabela 6.5.9 – Dimensionamento de trincheiras filtrantes consoante o número de militares/escalão tático.

Escalão Táctico Nº Homens Área de fundo da Trincheira (m2)

Largura de

Trincheira (m)

Comprimento total

necessário de trincheira (m)

Comprimento de cada

trincheira (m)

Nº de Trincheiras

Companhia

100 250 0,9 278 23 12

150 375 0,9 417 23 16

200 500 0,9 556 23 24

Batalhão

300 750 0,9 833 23 32

400 1000 0,9 1111 23 44

500 1250 0,9 1389 23 56

As plataformas de evapotranspiração seriam uma solução que resolveria o problema da reduzida

permeabilidade no solo, mas a área ocupada por estes elementos pode chegar a ser quatro vezes superior à

resultante do cálculo de dimensionamento (Bartolomeu, 1996), o que é desvantajoso em contexto operacional,

visto que o terreno se encontra geralmente delimitado pelas organizações que solicitaram o empenhamento da

força militar. Esta solução é também dispendiosa pela necessidade de impermeabilizar o fundo da plataforma.

Assim sendo, conclui-se que a solução mais adequada ao presente caso de estudo seria um aterro filtrante,

semelhante ao representado nas Figuras B.8 e B.9, no Anexo B. À semelhança do que foi realizado com a fossa

sética optou-se por estender o cálculo para vários escalões táticos (ver Tabela 6.5.10), contribuindo assim para

agilizar o dimensionamento em situações futuras. Para este caso de estudo deveriam ser adotadas as dimensões

do aterro referentes a uma companhia com 150 militares.

Tabela 6.5.10 - Dimensionamento do aterro filtrante consoante o número de militares/escalão tático.

Escalão Táctico Nº Homens Área do plano de

distribuição do aterro (m2)

Dimensões (m) referentes ao modelo da Figura B. 8 do Anexo B

A B C D

Companhia

100 250,0 8,3 30,0 11,3 33,0

150 375,0 12,5 30,0 15,5 33,0

200 500,0 16,7 30,0 19,7 33,0

Batalhão

300 750,0 25,0 30,0 28,0 33,0

400 1000,0 26,3 38,0 29,3 41,0

500 1250,0 33,0 38,0 36,0 41,0

84

7. Considerações Finais

A presente dissertação aborda a temática do saneamento em contexto militar de campanha, pretendendo

contribuir para a colmatação da ausência de documentação existente no Exército Português referente a este

tema. A necessidade de construção de um aquartelamento para acomodar uma força nacional destacada requer

um planeamento detalhado, levado a cabo pela Engenharia Militar, que permitirá avaliar todas as condicionantes

locais antes da conceção e implementação do aquartelamento.

A água é um recurso essencial não só para a sobrevivência humana, mas também fundamental para a

sustentabilidade e eficácia em combate de uma força militar, o que dá ênfase à importância da proximidade do

aquartelamento relativamente a uma fonte de água, sempre que possível, sob ponto de vista operacional. O

planeamento do abastecimento de água consiste na identificação das necessidades de água de um

aquartelamento, distinguindo-se em que funções esta deve apresentar características de uma água potável e

considerando os fatores que poderão provocar alterações no consumo, numa situação de campanha, tais como

o efetivo da força, as características da mesma, o clima, o ambiente operacional e o tempo de permanência.

Face ao histórico das operações militares portuguesas e norte-americanas, é possível verificar que a água

engarrafada é um recurso que tem vindo a ser bastante utilizado, mas que apresenta algumas desvantagens sob

ponto de vista operacional e económico. Por sua vez, o sistema de abastecimento de água através de furos

profundos no teatro de operações é apontado como sendo o mais rentável e sustentável, além de que o nível de

contaminação biológica e química das águas subterrâneas esperado para este sistema é geralmente baixo e não

apresenta uma grande variação com a sazonalidade, o que é benéfico para aplicação em campanha.

A drenagem e tratamento de águas residuais deve assumir um papel fundamental no planeamento do

aquartelamento, pois uma drenagem deficiente pode comprometer a saúde dos militares e consequentemente

o sucesso da operação. Assim, sugere-se ainda uma metodologia de planeamento que integre as principais

condicionantes presentes nas situações de campanha. Na fase inicial do planeamento da drenagem de águas

residuais no aquartelamento que será implantado no teatro de operações é essencial recolher todas as

informações disponíveis acerca da missão, inimigo, clima, apoio disponível e considerações de natureza civil,

fatores que poderão influenciar a decisão por uma determinada solução. Caso já exista uma rede de drenagem

local e o aquartelamento possa ser ligado à mesma, sem comprometer a operação, deverá ser estimado o caudal

produzido pelo aquartelamento, para averiguar se a rede de drenagem tem capacidade para receber as águas

residuais provenientes do aquartelamento. Por outro lado, se não existir uma rede de drenagem no teatro de

operações, é necessário averiguar se a força tem capacidade para executar uma rede independente, e órgãos de

tratamento de águas residuais necessários, de forma a não infringir nenhuma norma ambiental. Assim, são

também apresentadas nesta dissertação de mestrado várias soluções possíveis de aplicar em campanha.

Para colocar em prática o conteúdo desta dissertação foi desenvolvido um caso de estudo relacionado com

o aquartelamento militar construído na operação militar do Líbano. Procedeu-se inicialmente ao levantamento

de informações, como as características das fontes de abastecimento de água e do nível de saneamento do país,

que poderiam influenciar a escolha da localização do aquartelamento.

O local selecionado pelo Exército Português e pela ONU para implantação do aquartelamento foi Shama, no

qual foi necessária a construção de uma rede de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais. Para

85

que esta dissertação possa servir como guia para operações futuras foi realizado o dimensionamento das

mesmas, de forma a ser possível a comparação entre o que seria idealmente realizado e o que foi implantado no

local.

Apesar de não existirem informações quanto ao dimensionamento do reservatório, determinou-se o número

de dias que o reservatório instalado no local (36 m3) seria capaz de fornecer o aquartelamento, tendo-se obtido

um resultado de 1,5 dias, caso o fornecimento cessasse. O resultado obtido representa pouca segurança, pelo

que se recomenda que a capacidade de um reservatório de campanha seja de pelo menos 7 dias de

abastecimento, para prevenir a falha completa do sistema de abastecimento, em caso de interrupção do

fornecimento, e para que seja possível solucionar o problema em tempo útil.

Como só se dispunha do traçado e diâmetros da rede de drenagem, só foi possível comparar o

dimensionamento realizado com esta rede, tendo-se chegado à conclusão que seria possível que todos os

coletores instalados tivessem um diâmetro de 200 mm, visto ser esse o mínimo regulamentar e porque a

uniformização da rede constitui uma alternativa mais económica e fácil de instalar.

Ainda neste caso de estudo foi realizado o dimensionamento da fossa sética necessária para realizar o

tratamento primário das águas residuais geradas pelo aquartelamento, no qual se obteve, considerando um

tempo entre limpezas de 180 dias, um volume cerca de 3,5 vezes inferior ao implementado no local. Pelo relato

de oficiais presentes na missão sabe-se que o tempo entre limpezas era cerca de uma semana, o que levou a que

fosse questionada a eventual obstrução da canalização a jusante da fossa. Assim, realizou-se o cálculo do número

de dias que esta suportaria receber as águas residuais, sem escoar qualquer efluente, do que resultou cerca de

9 dias, o que vai de encontra ao relatado pelos oficiais. Para prevenir este tipo de situações, recomenda-se que

deve ser aplicado um coeficiente de segurança de 3,5 no dimensionamento do volume útil da fossa sética, em

situações de campanha, de forma a assegurar o período de pelo menos uma semana até que a fossa totalize a

sua capacidade, garantindo tempo suficiente para deteção e reparação do problema.

A solução implementada no aquartelamento não previa qualquer tratamento do efluente proveniente da

fossa sética, sendo que este era transportado para fora do aquartelamento e diretamente para o terreno, o que

pode provocar um impacto ambiental nocivo. Para colmatar este problema analisou-se qual seria o órgão de

tratamento complementar à fossa sética mais eficiente e adequado ao contexto militar, tendo em conta o tipo

de solo existente (solo rochoso e argiloso), de que resultou a opção por um aterro filtrante, tendo-se ainda

procedido ao seu dimensionamento.

Na análise do caso de estudo considerado optou-se por comparar a solução de drenagem de águas residuais

domésticas face à implementada no local, mas considera-se que poderia ser vantajoso que, em determinadas

situações, se adotasse uma rede que separe a componente de águas negras e águas cinzentas. Essa separação

possibilitaria o reaproveitamento de águas cinzentas em sistemas de utilização de água não potável, como por

exemplo uma estação de lavagem automática. Além disso, considera-se que seria também interessante o

desenvolvimento de uma solução para reaproveitamento das águas pluviais para a mesma aplicação.

86

Referências Bibliográficas

Ahmed, Shahzada Irfan, Grounded hazard, disponível em http://jang.com.pk/thenews/nov2013-weekly/nos-

24-11-2013/she.htm, acedido em 2 Maio 2015, 2013

AMedP-4.9, Requirements for Water Potability During Field Operations and in Emergency Situations, edição

A, versão 1, 2013, s.I: NATO Standardization Agency

Anteprojetos, Poço de Infiltração, disponível em http://www.anteprojectos.com.pt/2012/03/02/edificio/,

acedido em 3 Julho 2015, 2002

Bartolomeu, Fernando Azenha, Tecnologias de Drenagem e Tratamento de Águas Residuais Apropriadas a

Pequenos Aglomerados até 5000 Habitantes, Dissertação de mestrado, Lisboa: Faculdade de Ciências e

Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, 1996

Bowling, Curtis, Lavonen, Eero, LtGen Salestrand, Jan, Environmental Guidebook For Military Operations,

U.S.A, 2008

Carberry Plastics, 6000 Litre Vertical, disponível em

http://www.carberyplastics.com/products.php?sec=Water-Tanks&cat=Potable-Water-Tanks&prod=6000-Litre-

Potable-Water-Tank, acedido em 8 Julho 2015, s.d

CDR, Digital elevation (relief) model of Lebanon, disponível em

http://www.fao.org/ag/agp/agpc/doc/counprof/lebanon/lebanon.html, acedido em 27 Maio 2015, 2004

Central Inteligence Agency, Lebanon, disponível em http://www.eoearth.org/view/article/172210/, acedido

em 10 Maio 2015, 2011

Darwish, Ali, Water as a human right: Assessment of water resources and water sector in Lebanon, Nº11

Supplement 3, Setembro, Líbano, 2004

Department of Defence, Unified Facilities Criteria (UFC) 3-240-032: Domestic Wastewater Treatment, 2012

Department of Geography, University of Oregon, NCEP/NCAR Reanalysis Project, 1959-1997 Climatologies,

disponível em http://geog.uoregon.edu/envchange/clim_animations/flash/tmp2m.html, acedido em 2 Maio

2015, 2010

Dias, João Alveirinho, Glossário das Zonas costeiras, disponível em

http://www.aprh.pt/rgci/glossario/aguasalobra.html, acedido em 23 de Abril 2015, s.d.

Dumpsters of Ann Arbor, disponível em http://www.dumpsterrentalannarbor.net/porta-potty-rental.html,

acedido em 15 Abril 2015, s.d.

El-Jisr, Karim, Chabarekh, Caprícia, National Report to the United Nations Conference of Development

(Rio+20), República do Líbano, 2012

EMWIS (Euro-Mediterranean Information System on Know-How in the Water Sector), Local Water Supply,

Sanitation and Sewage Country Report Lebanon, 2005

Finabel Coordinating Committee, Water Supply on Operations, G.24.R, 2007

Finabel Coordinating Committee, Field Camps of Forces Deployed on Operations: Harmonisation of Selection

Criteria for Sites and Improvement of Their Protection, G.27.R, 2009

Finabel Coordinating Committee, Doctrine and Solutions for Field Accommodations up to Fixed Installations,

MAN.2R, 2012

87

Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, Water Planning

Guide: Potable Water Consumption Planning Factors By Environmental Region and Command Level, 23801-1809,

2008

FUNASA, Manual de Saneamento: Orientações Técnicas,3ª edição, ISBN: 85-7346-045-8, Brasília, 2006

Headquarters, Department of the Army, TM 4-25.12:Unit Field Sanitation Team, 2002

Headquarters, Department of the Army, TB MED 577: Sanitary Control and Surveillance of Field Water

Supplies, 2005

Headquarters, Department of the Army, FM 3-34.400: General Engineering, 2008

Headquarters, Department of the Army, FM 10-52: Water Supply in Theaters of Operations, 1990

Headquarters, Department of the Army, FM 10-52-1: Water Supply Equipment and Operations, 1991

Headquarters, Department of the Army and Air Force, TBMED 507 Heat Stress Control and Heat Casualty

Management, 2003

Headquarters, Department of the Armay, Navy, and Air Force, TB MED 577/ NAVMED P-5010-10/AFMAN 48-

138_IP: Sanitary Control and Surveillance of Field Water Supplies, 2010

Headquarters, Department of the Army, FM 3-34.471: Plumbing, Pipe Fitting and Sewerage, 2001

Headquarters, Department of the Army, TM 3-34.56: Waste Management for Deployed Forces, 2013

Imari, modular package wastewater treatment plants, disponível em, http://www.imaritech.com/

, acedido em 19 Junho 2015, 2015

Instituto de Altos Estudos Militares, Operações de Engenharia, ME -20-63-12, volume I, 2003

Joint Chiefs of Staff, JP 4-03: Joint Bulk Petroleum and Water Doctrine, 2010

Jr. Arlindo, Malheiros Tadeu, Saneamento, Saúde e Ambiente: Fundamentos para um desenvolvimento

sustentável, Manole Ltda., São Paulo, 2005

Sgt Aj Leal Fernando, A Guerra Irregular – A Conspiração do Silêncio no séc. XXI, Revista Militar

Agosto/Setembro de 2011

Cor Maio, Hermínio, TCor Fernandes, Monteiro, TCor Pires, Manuel, TCor Couto, Vale, TCor, Almeida, João,

TCor Costa, Martins, . . ., SCh Pio, Carlos, Ao Serviço da Paz: A Engenharia Militar Portuguesa na UNIFIL, Tancos,

2012

Maj Dias, Sidónio, Cap Malta, Fernando, Ten Dias, Sílvia, Ten Leal, Pedro, 1Sar Neto, Élio, 1Sar Mateus, Sandra,

. . . , 2Sar Costa, António, Unidade de Engenharia 6, 2010

Makinen, E., Land Capability Group7 on Battlefield Mobility and Engineer Support: NATO Guide for Field

Accomodation, 2008

Metcalf & Eddy, Inc, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4ª edição, McGraw Hill, ISBN: 007-

124140-X, Nova Iorque, 2004

Ministério da Defesa Nacional, Exército Português: PDE 3-00 Operações, 2012

Ministry of Defence, Joint Service Publication 539 Climatic Ilness and Injury in the Armed Forces: Force

Protection and Medical Treatment, versão 2.4, 2014

Ministry of Defence, Joint Tactics, Techniques and Procedures 4-05: Operational Infrastructure, 2ª edição,

2012

88

Ministry of Defence, Operational Accommodation, número 71867, volume VII, 2008

Ministry of Environment, Lebanon State of the Environment Report, 2001

Ministry of Social Affairs, Development of Mapping of Living Conditions in Lebanon 1995‐2004, 2007

MOE/UNDP/ECODIT, State and Trends of the Lebanese Environment, 2011

Monteiro, António J., Bartolomeu, Fernando A., 8 Encontro Nacional de Saneamento Básico: Comunicações

dos Temas Gerais Barcelos 27 a 30 Outubro, Lisboa, 1998

Morais, Á. Q. d., Depuração dos Esgotos Domésticos dos Pequenos Aglomerados Populacionais e Habitações

Isoladas, 2ª Edição, Lisboa, 1977

National Defence, Engineer Field Manual: Accommodation, Instalations and Engineer Services, volume 12,

2005

National Health Statistics Report in Lebanon, 2012

NATO, Planning an Environmental Management System (EMS) for NATO LED Military Activities, versão 3, 2008

NATO Standard AJP 3.4.9, Allied Joint Doctrine For Civil-Military Cooperation, edição A, versão 5, 2013

NATO, Backgrounder: Interoperability for joint operations, disponível em

http://www.nato.int/nato_static/assets/pdf/pdf_publications/20120116_interoperability-en.pdf,acedido em

12 Abril 2015, 2006

Pedroso, Vitor M. R., Manual dos Sistemas Prediais de Distribuição e Drenagem de Águas, 4ª edição, ISBN:

978-972-49-1849-5, Lisboa, LNEC, 2008

Pereira, Marco André Guerra, Análise Técnico-Económica dos Diferentes Tipos de Tubagens e Acessórios

Utilizados nas Instalações Prediais de Água e Esgotos. Um caso de Estudo, Dissertação de mestrado, Lisboa:

Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, 2011

Quintela, A. C., Hidráulica, 9ª edição, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 2005

Ramôa, Ana Caldeira, Contribuição para a evolução do abastecimento de água e do saneamento de águas

residuais em áreas peri-urbanas dos Países Africanos de Língua Oficial Portuguesa, Dissertação de mestrado,

Lisboa: Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, 2010

Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e Drenagem de Águas Residuais

– Decreto Regulamentar n.º 23/95, 23 de Agosto, 1995

SEDAC, Lebanon: Population Density, disponível em http://sedac.ciesin.columbia.edu/data/set/grump-v1-

population-density/maps?facets=region:asia, acedido em 29 Maio 2015, 2000

STANAG 2885 MILENG, Emergency Supply of Water in Operations, edição 5, s.I.: NATO Standardization

Agency, 2010

Sousa, Joaquim J. O., Marques, J. A. Almeida de Sá, Hidráulica Urbana: Sistemas de Abastecimento de Água e

Drenagem de Águas Residuais, 3ª edição, Coimbra, 2011

Sousa, Eduardo Ribeiro, Saneamento Ambiental I: Concepção de Sistemas de Drenagem, Departamento de

Engenharia Civil e Arquitetura, Seção Hidráulica e dos Recursos Hídricos e Ambientais, IST, Setembro, 2001

Stephen Maloney, W Smith Edgar, Hay K., Gerdes Gary, Kinnevan Kurt, K. James L., e Anderson H., U.S. Army

Coprs of Engineers: Baseline Water Demand at Forward Operating Bases, 2013

89

Strategic Environmental Research and Development Program (SERDP), Susteinable Forward Operating Bases,

s.I: noblis, 2010

Tanksrus, 6000 Litre Vertical Tank, disponível em http://www.tanksrus.co.uk/6000-litre-vertical-tank-2758-

p.asp, acedido em 8 Junho, s.d, 2015

The World Bank Group, Average Monthly Temperature and Rainfall for Lebanon from 1990-2009, disponível

em http://sdwebx.worldbank.org/climateportal/index.cfm?page=country_historical_climate&ThisRegion=Midd

le%20East&ThisCCode=LBN, acedido em 3 Junho, 2015, 2015

UNENG1, Unidade de Engenharia 1: Forças Nacionais Destacadas, United Nations Interim Force in Lebanon,

Santa Margarida, 2007

UNESCWA, Water in Lebanon Strategic Management Data National Assessment Matrix, 2012

US Army Corps of Engineers, EP 1105-3-1: Base Camp Development in Theater of Operations, 2009

WHO (World Health Organization), Chloride in Drinking-water: Background document for development WHO

Guidelines for Drinking-water Quality, 2003

WHO, Nitrate and nitrite in drinking-water: Background document for development of WHO Guidelines for

Drinking-water Quality, 2011

World Bank, Lebanon Social Impact Analysis - Electricity and Water Sectors, Nº 48993-LB, 18 de Junho, 2009

World Bank, Republic of Lebanon Water Sector: Public Expenditure Review, Nº 52024-LB, 17 de Maio, 2010

90

Anexos

91

Variação das capitações (higiene pessoal, confeção de alimentos, tratamento de lesões

por calor, manutenção de veículos) consoante o clima do teatro de operações

Tabela A. 1 – Capitações consoante o clima do teatro de operações, para um ambiente operacional convencional (adaptada de Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008).

Capitação (l/militar/dia)

Função Tropical Árido Temperado Ártico

Sustentação Mínimo Sustentação Mínimo Sustentação Mínimo Sustentação Mínimo

Higiene pessoal

Beber 12,49 12,49 12,49 12,49 6,25 6,25 8,33 8,33

Lavar os dentes 3 vezes/dia

0,83 NA 0,83 NA 0,83 NA 0,83 NA

Lavar os dentes 1 vez/dia

NA 0,30 NA 0,30 NA 0,30 NA 0,30

Desfazer a barba 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87

Lavar as mãos 6 vezes/dia

3,14 NA 3,14 NA 3,14 NA 3,14 NA

Lavar as mãos 3 vezes/dia

NA 1,59 N 1,59 NA 1,59 NA 1,59

Banho de esponja 5 vezes/dia

1,51 1,51 1,51 1,51 1,51 1,51 1,51 1,51

Confeção de

alimentos

Refeição individual 0,53 1,63 0,53 1,63 0,53 1,63 0,53 1,63

Refeição em grupo 6,74 NA 6,74 NA 6,74 NA 6,74 NA

Tratamento de lesões por calor 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04

Manutenção de veículos 1,36 1,36 1,36 1,36 0,72 0,72 0,72 0,72

Total de água não potável 1,36 1,36 NA NA 0,72 0,72 0,72 0,72

Total de água potável 26,16 18,43 27,52 19,80 19,91 12,19 21,99 14,27

Total 27,52 19,80 27,52 19,80 20,63 12,91 22,71 14,99

em que: NA – Não Aplicável

92

Concepção de órgãos de infiltração

Figura B. 1 – Pormenorização de um poço de infiltração (fonte: Anteprojectos, 2002)

Figura B. 2 – Corte de uma trincheira de infiltração, (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Figura B. 3 – Pormenorização das campânulas de uma trincheira de infiltração (adaptada de Bartolomeu,

1996).

Figura B. 4 – Planta de uma solução de trincheiras de infiltração (adaptada de Morais, 1977).

93

Figura B. 5 – Planta de uma solução de trincheiras filtrantes (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Figura B. 6 – Corte transversal de uma solução de trincheiras filtrantes (adaptada de

Bartolomeu, 1996).

Figura B. 7 – Corte transversal de uma solução de trincheiras de infiltração (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Em que: 1 – Câmaras Repartidoras 2 – Tubagem de Distribuição – PVC DN 110 3 – Tubagem de Distribuição – Grés DN 100 4 – Tubagem de Recolha - Grés DN 100

5 – Tubagem de Recolha - PVC DN 110 6 – Aterro com material da própria vala 7 – Brita, gravilha ou escória de 0,02 a 0,05m 8 – Areia grossa de diâmetro de 0,5mm 9 – Manta geotêxtil

94

Figura B. 8 – Planta esquemática de um aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Figura B. 9 – Corte esquemático de um aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Em que: 1 – Tubagem em PVC DN 110 2 – Tubagem de Distribuição em Grés DN 100 com campânulas para jusante simplesmente emboquilhadas 3 – Tubagem de recolha em Grés DN 100 com campânulas para montante simplesmente emboquilhadas

4 – Tubagem de Recolha em Grés DN 100 com juntas argamassadas 5 – Brita, gravilha ou escória de 0,02 a 0,05m 6 – Areia grossa 7 – Manta geotêxtil 8 – Terra Vegetal

95

Figura B. 10 – Corte transversal da câmara repartidora do aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Figura B. 11 – Planta da câmara repartidora do aterro filtrante (adaptada de Bartolomeu, 1996).

Figura B. 12 – Representação de uma plataforma de evapotranspiração (adaptada de Morais, 1977).

96

Caracterização do saneamento no Líbano

Figura C. 1 – Distribuição dos recursos hídricos pelo território libanês (adaptada de MOE/UNDP/ECODIT, 2011).

97

Tabela C. 1 – Levantamento do número de casas ligadas à rede pública de abastecimento de água e drenagem de águas residuais, assim como o número de poços por região do Líbano (adaptada de MOE/UNDP/ECODIT, 2011).

98

Dimensionamento da rede de abastecimento de água do aquartelamento de campanha

UBIQUE Camp

Tabela D. 1 – Valores de Ks para a fórmula de Manning-Strickler (adaptada de Sousa e Marques, 2011).

Material KS (m1/3/s)

Fibrocimento 90

Ferro Fundido não revestido 60

Ferro Fundido revestido 70

Aço sem soldadura com rebitagem simples 65

Aço soldado 90

Betão liso 75

PVC 110

PEAD 125

Figura D. 1 – Rede de abastecimento de água do aquartelamento de campanha UBIQUE Camp.

99

Dimensionamento do reservatório ou conjunto de reservatórios ligados entre si

A determinação do volume necessário para 1 dia de abastecimento do aquartelamento de campanha Ubique

Camp passa por saber o consumo em cada instalação. Este consumo é determinado, maioritariamente, pelas

capitações presentes no documento NATO – Guide for Field Accomodation 2008 (Makinen, 2008), excetuando o

consumo do bar e das operações de construção, que não estão presentes no documento referido. No entanto,

adotaram-se as estimativas de 1500 L/dia42 para o bar e de 7,5 L/militar/dia43 para as operações de construção.

Optou-se por estender este cálculo, para outras doutrinas aplicadas pelo exército norte-americano e pelo

exército do Canadá, apenas por motivos comparativos (ver Tabela E.1).

Tabela E. 1 – Capitações referentes à NATO, Exército do Canadá e Exército Norte-americano (fontes: Makinen, 2008; Ministry of Defence, 2005 e Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command,

2008).

NATO44 l/militar/dia

Instalações Sanitárias

22,5

Lavandaria 20

Tratamento médico 22,5

Cozinha/messe 35

Veículos Pesados (l/veíc/dia)

20

Veículos Ligeiros (l/veíc/dia)

5

Exército Canadá45 l/militar/dia

Instalações Sanitárias

32,5

Lavandaria 10

Tratamento médico 12,5

Cozinha/messe 25

Veículos Pesados (l/veíc/dia)

10

Veículos Ligeiros (l/veíc/dia)

5

Exército Norte-americano46

(l/militar/dia)

Instalações Sanitárias

30,3

Lavandaria 1

Tratamento médico 3,3

Cozinha/messe 6,74

Manutenção de Veículos

0,72

Para ter em consideração as fugas no sistema de distribuição, associadas a roturas de canalizações ou perdas

em reservatórios, entre outras, considerou-se um valor de 10%, respeitando assim o Decreto Regulamentar

23/95.

Em suma, adotaram-se os pressupostos indicados na Tabela E.2, para o dimensionamento da capacidade do

reservatório, ou conjunto de reservatórios, sendo possível comparar a capacidade de cálculo, obtida através da

equação (14), com a capacidade total dos reservatórios existentes no aquartelamento (ver tabela E.3), do qual

se conclui que, segundo as recomendações NATO, os reservatórios existentes só permitem o abastecimento

durante, aproximadamente, 1,5 dias, caso o fornecimento de água pelos autotanques cesse. Este resultado não

apresenta qualquer segurança em campanha, pelo que bastaria um atraso ou um ataque ao fornecimento de

água, para que algumas das funções básicas do aquartelamento que requeiram a utilização de água, fossem

interrompidas. Assim, recomenda-se que o reservatório tenha capacidade para pelo menos 7 dias de

abastecimento, tempo suficiente para contornar uma possível situação de interrupção do abastecimento.

42 Valor recomendado para um bar/área de lazer com área inferior a 30 m2 (Sousa e Marques, 2011). 43 Valor recomendado no Water Planning Guide 2008 para operações de construção (Force Development Directorate

United States Army Combined Arms Support Command, 2008). 44 Fonte: Makinen, 2008. 45 Fonte: Ministry of Defence, 2005. 46 Fonte: Force Development Directorate United States Army Combined Arms Support Command, 2008.

100

Tabela E. 2 – Pressupostos adotados no dimensionamento do reservatório47.

Dados Adotados

fflutuação operacional 1,25

Kt (perdas de 10%) 1,1

População média nas missões 141

Nº veículos pesados 31

Nº veículos ligeiros 34

Capacidade de abastecimento 1 dia

Tabela E. 3 – Volume do reservatório necessário para 1 dia de abastecimento, consoante a fonte considerada.

Exército Norte-americano

NATO Exército do Canadá

V Contentores48 (l) 3340,3 14100,0 11280,0

V Manutenção de Veículos (l) 101,5 790,0 480,0

V Operações de Engenharia (l) 1057,5 1057,5 1057,5

V Bar/área de lazer (l) 1500,0 1500,0 1500,0

V cálculo do reservatório (l) 7836,6 23360,5 19142,1

Capacidade total existente (L) 36000

47 De relembrar que apenas os consumos dos contentores (tratamento médico, lavandaria, instalações sanitárias,

cozinha/messe) dependem do número de militares do aquartelamento, e como tal só estes devem ser multiplicados pelo fator de flutuação operacional (1,25). 48 Volume referente ao consumo nos contentores das instalações sanitárias, lavandaria, enfermaria (tratamento médico) e cozinha/messe.

𝑉𝑟𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜 = 𝑉(1 𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑏𝑎𝑠𝑡𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜) × 1,10 × 1,25 (14)

101

Dimensionamento da rede de drenagem de águas residuais

Figura F. 1 – Traçado de rede de drenagem implementado no UBIQUE Camp, projetado pela DIE.

Figura F. 2 – Alteração ao traçado do projeto da rede de drenagem do UBIQUE Camp, considerada no caso de estudo.

102

Figura F. 3 – Traçado considerado no dimensionamento da rede de drenagem do aquartelamento de campanha UBIQUE Camp.

103

Figura F. 4 – Representação esquemática dos perfis longitudinais.

104

Figura F. 5 – Planta do modelo de fossa sética proposto para o caso de estudo (dimensões em metros).

Figura F. 6 – Corte do modelo de fossa sética proposto para o caso de estudo (dimensões em metros).